МАСТЕР-КЛАСС: «ОЧЕВИДНОЕ – НЕВЕРОЯТНОЕ В ХИМИИ»
методическая разработка по химии

Цели занятия:

- способствовать развитию интеллектуальных ресурсов личности;

- повышение мотивации к изучению химии;

- научить видеть единство природы и общих законов ее развития;

- практическое применение знания химии;

- используя интегрированный подход к обучению направить поисковую деятельность учащихся на решение взаимосвязанных учебных проблем;

- развитие умения совершать логические операции.

Планируемые результаты обучения:                                                      

- умение применять общие законы мышления на практике;

- умение решать познавательные и изобретательские задачи.

Оборудование урока:

- компьютерная презентация в программе Power Point.

У каждого учащегося – лист бумаги, ручка или карандаш, на несколько учащихся – сантиметровая лента.

Особые условия: Это занятие проводится в любой возрастной группе с небольшой корректировкой в зависимости от возрастных особенностей учащихся.

Ход занятия

- Тема нашего занятия одновременно очень проста и очень сложна.

Девизом  для работы возьмем слова А.С.Пушкина:

   «О, сколько нам открытий чудных

                                     Готовят просвещенья дух

                                     И опыт, сын ошибок трудных,

                                     И гений, парадоксов друг,

  И случай, бог – изобретатель…»

Как вы считаете, при каких обстоятельствах поэт мог написать такие слова? Я убеждена, что, когда поэт писал эти строки, - он думал о химии. Докажем, что они сказаны именно о химии, ее прошлом, настоящем и будущем. Ведь вся наша жизнь и тем более химия – сплошные парадоксы.

А о каком явлении идет речь в следующем слайде? (изображены: металлическая канистра, картина В.Сурикова «Переход Суворова через Альпы», сказка Г.-Х. Андерсена «Оловянный солдатик», наполеоновская армия).

Ответ: аллотропия (на примере слова).

Пояснения:

º Канистра – Вторая и последняя экспедиция английского путешественника Роберта-Фолкона Скотта в 1912 г. к Южному полюсу закончилась трагически. В январе 1912 г. Скотт и четверо его друзей пешком достигли Южного полюса и обнаружили по оставленной палатке и записке, что всего за четыре недели до них Южный полюс был открыт экспедицией Амундсена. С огорчением они двинулись в обратный путь при очень сильном морозе. На промежуточной базе, где хранилось горючее, они его не нашли. Железные канистры с керосином оказались пустыми, так как имели «кем-то вскрытые швы», которые раньше были запаяны оловом. Скотт и его спутники замерзли около распаянных канистр. Так при трагических обстоятельствах было обнаружено, что олово при низких температурах переходит в другую полиморфную модификацию, прозванную «оловянной чумой». Переход в низкотемпературную модификацию сопровождается превращением обычного олова в пыль. Белое олово, или  β-Sn, которым были запаяны канистры, превратилось в серое пылевидное олово, или ά-Sn.

º Картина Василия Сурикова «Переход Суворова через Альпы». В 1799 году русско-австрийские войска под командованием Суворова одержали ряд блестящих побед над французами в Северной Италии. При переходе в Швейцарию на соединение с русским корпусом генерала А.М. Римского-Корсакова они выбили французов с перевала Сен-Готард и, разбив неприятелей у Чертова моста, вышли в Муттенскую долину. Однако из-за предательской тактики австрийцев развить успех не удалось. Корпус Римского-Корсакова был разбит, а войска Суворова были окружены превосходящими силами противника. В ожесточенных боях они сумели пробиться через горные перевалы и выйти из окружения. В этом им мешали сильный мороз и расстегнутые мундиры.

º Наполеоновская армия потерпела крах из-за сильных московских морозов, разрушивших пуговицы. Многие французы при этом заболели и умерли.

º С детства известный всем рассказ Г.-Х. Андерсена «Оловянный солдатик» и история солдатика, который «рассыпался» перед своей возлюбленной.

Все эти факты вам известны, но содержат какую-то загадку, тайну. Они одновременно очевидны и невероятны.

Что же такое парадокс (ключевое слово в цитате Пушкина)? По словарю Ожегова: парадокс – странное, расходящееся с общепринятым мнением высказывание, а также мнение, противоречащее (иногда только на первый взгляд) здравому смыслу; явление, кажущееся невероятным и неожиданным.

Откуда же он появляется?

По словам немецкого естествоиспытателя Германа Гельмгольца: « Иногда и счастливый случай может прийти на помощь и раскрыть неизвестное соотношение, но случай, вряд ли найдет применение, если тот, кто его встречает, не собрал уже в своей голове достаточно наглядного материала, чтобы убедить его в правильности предчувствованного».

Очень часто внезапное озарение приходит, когда человек пытается отложить решение проблемы и отдохнуть, чаще всего во время прогулки.    

Известный конструктор железных мостов Брандт много времени искал решения задачи, стоящей перед ним перебросить мост через достаточно широкую и глубокую пропасть. О возведении опор на дне или по краям пропасти не могло быть и речи. Однажды, измученный тщетными поисками решения и непрестанно думая о своей задаче, Брандт вышел во двор подышать свежим воздухом. Была осень, и в воздухе носились тонкие осенние паутинки. Одна из них попала на лицо изобретателя. Не переставая думать о своей задаче, он машинально снял паутинку, и тут внезапно мелькнула мысль: если паук способен перекинуть паутинку-мост через широкую и глубокую пропасть для него, то посредством подобных тонких нитей, неизмеримо более прочных (скажем, стальных), не мог бы человек перебросить мост через пропасть. В этом случае основное содержание подсказки в точности выражало принцип решения задачи. Напряженная работа мысли подвела изобретателя к кульминационной точке размышления. Ассоциативное мышление помогло Брандту увидеть связи между паутиной и висячими мостами.

Красивыми в древнем Египте считались жирные волосы, поэтому египтяне обильно смазывали их жиром. В дни похорон  принято было посыпать голову пеплом. Однажды во время похорон пошел дождь, и в этот момент, как гласит предание, произошло событие, сыгравшее значительную роль в жизни человечества. Оно остается важным для нас и сейчас. Что же произошло? Ответ: Головы покрылись пеной – открытие мыла.

Открытие Архимеда. Однажды Гиерон поручил ему найти способ проверить содержание золота в жертвенном венце. Царь подозревал, что ювелир, изготовивший корону, утаил часть золота и заменил его на более дешевую бронзу. Перед Архимедом стояла довольно сложная задача: найти объем короны сложной формы. Не переставая думать об этом, он полез в ванну и увидел, что, погрузившись в воду, своим телом вытеснил часть воды на пол бани, причем его тело стало легче. И тут его осенило. Архимед выскочил из ванны и, забыв об одежде, побежал по улицам Сиракуз, крича: «Эврика!». Так был открыт первый закон гидростатики, в формулировке ученого гласивший: «Всякое тело при погружении в жидкость теряет в весе столько, сколько весит им вытесненная жидкость». Закон был назван в честь его создателя законом Архимеда. Архимед определил массу короны, которую изготовил ювелир по заказу сиракузского правителя Гиерона. Оказалось, что золотых дел мастер похитил три килограмма золота, заменив его серебром.

Собака тоже замешана в интересной истории. Как-то вдоль морского берега шел с собакой житель финикийского города Тира. Собака, найдя среди гальки небольшую ракушку, выброшенную прибоем, раздавила ее зубами. Пасть пса сразу стала красно-синей. Так был открыт знаменитый природный краситель – античный пурпур, который называли также тирским пурпуром, королевским пурпуром. Этим красителем окрашивали одежду императоров Древнего Рима. Источник пурпура хищные моллюски-багрянки, которые питаются другими моллюсками, предварительно разрушая их раковину кислотой, выделяемой слюнными железами. Пурпур извлекали из пурпурных желез багрянок. Цвет красок в прошлом отождествляли с различными символами. Пурпур был символом достоинства, силы и могущества. (Изображение собаки).

Американский химик Чарльз Гудьир (1800 -1860) считал каучук разновидностью кожи и пытался его модифицировать. Он смешивал сырой каучук с каждым попадавшимся под руку веществом: солил его, перчил, посыпал сахаром, речным песком. Однажды в 1841 году он уронил кусок каучука, обработанного серой, на нагретую печь. На другой день, приготовляя печь к опыту, Гудьир поднял этот кусок и обнаружил, что каучук стал прочнее. Это наблюдение Гудьира легло в основу разработанного позднее процесса вулканизации резины. При вулканизации линейные макромолекулы каучука взаимодействуют с серой, образуя трехмерную сетку макромолекул. В результате вулканизации каучук превращается в резину. Впоследствии Гудьир писал: «Я признаю, что мои открытия не являлись итогом научного химического исследования… они явились результатом настойчивости и наблюдательности».

Как известно, викинги очень любили путешествовать! Об одном из таких путешествий сохранилась следующая легенда: однажды, собираясь в дальний поход, среди множества продуктов и одежды викинги прихватили несколько бочек со спиртом, чтобы было чем согреться в дороге и отметить победу. Путешествие их затянулось надолго. Постепенно истощались запасы еды и питья. И вот однажды, празднуя очередную удачу, они решили открыть последнюю бочку спирта. Однако в бочке оказался не спирт. И это позволило викингам сделать неожиданное открытие. Что же было в бочке? Ответ: Коньяк – это смесь спирта со смолой дуба, жидкость янтарного цвета, названа по имени французской провинции.

У француза Бернана Куртуа  был любимый кот, который во время обеда сидел обычно на плече своего хозяина. Куртуа часто обедал в лаборатории. В один из дней во время обеда кот, чего-то испугавшись, прыгнул на пол, но попал на бутылки, стоящие около лабораторного стола. В одной бутылке Куртуа приготовил для опыта суспензию золы водорослей в этаноле С₂Н₂ОН, а в другой находилась концентрированная серная кислота Н₂SО₄. Бутылки разбились, и жидкости смешались. С пола стали подниматься клубы сине-фиолетового пара, которые оседали на окружающих предметах в виде мельчайших черно-фиолетовых кристалликов с металлическим блеском и едким запахом. Это был новый химический элемент йод.

В конце 1780 года профессор анатомии в Болонье Луиджи Гальвани, 54 года, занимался в своей лаборатории изучением нервной системы отпрепарированных лягушек, еще вчера квакающих в неотдаленном пруду. Совершенно случайно получилось так, что в той комнате, где в ноябре 1780 года Гальвани изучал на препаратах лягушек их нервную систему, работал еще его приятель-физик, производивший опыты с электричеством. Одну из отпрепарированных лягушек Гальвани по рассеянности положил на стол электрической машины. В это время в комнату вошла жена Гальвани. Ее взору предстала жуткая картина: при искрах в электрической машине лапки мертвой лягушки, прикасавшиеся к железному предмету (скальпелю), дергались. Жена Гальвани с ужасом указала на это мужу. Некоторые исследователи утверждают, что в этот раз Гальвани препарировал лягушачьи лапки не во имя науки, а с целью сварить особый «лечебный» суп. Это, разумеется, нисколько не снижает ценности открытия.

А вот пироксилин был открыт Х. Шенбайном только потому, что у химика не нашлось под рукой ничего более, чем лабораторный халат из хлопчатобумажной материи, чтобы вытереть лужу смеси азотной и серной концентрированных кислот.

Бывали случаи, когда замечательные идеи приходили ученым во сне. Всем известно создание таблицы Менделеева. А вот что писал немецкий химик Кекуле: «Я сидел и писал учебник, но работа не двигалась, мой мысли витали где-то далеко. Я повернул мой стул к огню и задремал. Атомы снова запрыгали перед моими глазами. На этот раз небольшие группы скромно держались на заднем плане. Мой умственный взгляд  мог теперь различать длинные ряды, извивающиеся подобно змеям. Но смотрите! Одна из змей схватила свой собственный хвост и в таком виде, как бы дразня, завертелась перед моими глазами. Как будто вспышка молнии разбудила меня: и на этот раз я провел остаток ночи, разрабатывая следствия из гипотезы». Так была открыта циклическая структура молекулы бензола.

Зоология может оказаться прекраснейшим вспомогательным средством для понимания атома углерода. Подобно тому, как атом углерода обладает четырьмя единицами химического сродства (валентностями), представители четвероруких имеют четыре конечности, которыми они захватывают разные предметы и могут сцепляться друг с другом. Вообразим теперь группу из шести представителей этого семейства, например, Macacus cynocephalus, которые сцепились попеременно то одной, то двумя конечностями, образовав кольцо, и мы получим аналогию с шестиугольником бензола, по Кекуле. Но ведь выше названные макаки, кроме четырех конечностей имеют и пятый хватательный орган, а именно хвостовой придаток. Если принять во внимание наличие хвоста, шесть индивидуумов можно связать в кольцо и другим способом. Так получается следующая картина. Итак, три конечности каждой обезьяны образуют чередующиеся простые и двойные связи, четвертая нужна для связывания шести одновалентных остатков (например, атомов водорода), а хвосты выступают в роли трех дополнительных связей.

Приведенные случаи ассоциаций имеют место и в моей практике. К примеру, при обобщении сведений о веществах использую схемы-паучки, ладошки. Изображение ладони использовали еще алхимики (изображение «руки философа»), чтение судьбы по руке – хиромантия тоже несет информацию по линиям ладони; мы применяем изображение ладошек при изучении органической химии, химических свойств кислот, влиянии межмолекулярного взаимодействия на температуру кипения вещества, явлении зеркальной изомерии.

Творческое задание: При протезировании ног очень важно, чтобы искусственная нога была точь-в-точь как другая, живая. Казалось бы, сделать это несложно - снять слепок с живой ноги и отлить в нем искусственную. Но так не получается, потому что две левые или правые ног и никому не нужны. Как же быть?

Решение: Слепок делается в виде тонкой пленки, которая потом выворачивается наизнанку подобно чулку.

Авторы известных художественных произведений, не владеющие глубокими познаниями в химии, описали ситуации, которых в жизни произойти не могло. Здесь мы имеем дело с парадоксами «наоборот» - событие кажется возможным, но оно невероятно. Вы знаете такие произведения?

- «Собака Баскервилей» А. Конан-Дойля. (Белый фосфор - самовоспламеняющийся яд.)

- в повести Люсьиса Кэрролла «Алиса в Зазеркалье» девочка Алиса проходит сквозь зеркало и попадает в «зеркальный мир». Если бы это случилось в действительности и человек попал бы в мир, где все правое поменялось местами с левым, смог бы человек питаться в таком мире? ( Белки состоят из аминокислот, которые могут быть левыми и правыми, причем в состав белков живых организмов входят левые аминокислоты, а правые для человека просто вредны. Таким образом, человек не смог бы употреблять пищу «зеркального мира».)

Природа едина, и ней существуют явления, которые являются универсальными. Речь идет об уникальном явлении, пронизывающим всю нашу жизнь. Это – золотое сечение.

«Геометрия обладает двумя  великими сокровищами. Первое – это теорема Пифагора, второе – это деление отрезка в среднем и крайнем отношении. Первое можно сравнить с мерой золота, второе можно назвать драгоценным камнем.

(Иоганн Кеплер).

Теорему Пифагора знает каждый школьник, а что такое золотое сечение – далеко не все. (Изображение пропорционального циркуля Дюрера.)

Комментарии: Человек различает   окружающие его предметы по форме. Форма, в основе построения которой лежат сочетание симметрии и золотого сечения, способствуют наилучшему зрительному восприятию и появлению ощущения красоты и гармонии. Целое всегда состоит из частей, части разной величины находятся в определенном отношении друг к другу и к целому. Принцип золотого сечения – высшее проявление структурного и функционального совершенства целого и его частей в искусстве, науке, технике и природе. Золотая Пропорция создает зрительное ощущение гармонии и равновесия.

Обратимся к примерам.

В математике пропорцией называют равенство двух отношений: a : b =

c : d . Отрезок прямой АВ можно разделить точкой С на две части следующими способами: на две равные части АВ : АС = АВ : ВС; на две неравные части в любом отношении (такие части пропорции не образуют); таким образом, когда АВ : АС = АС : ВС. Последнее и есть золотое деление или деление отрезка в крайнем и среднем отношении.

Золотое сечение – это такое пропорциональное деление отрезка на неравные части, при котором весь отрезок так относится к большей части, как сама большая часть относится к меньшей; или другими словами, меньший отрезок так относится к большему, как больший ко всему   a : b = b : с или с : b = b: a     

Отрезки Золотой Пропорции выражаются бесконечной иррациональной дробью 0,618…, если с принять за единицу, a = 0,382. Числа 0,618 и 0,382 являются коэффициентами последовательности Фибоначчи. На этой пропорции базируются основные геометрические фигуры.

Пентаграмма – выпуклая пятиугольная звезда, применяемая пифагорейцами как символ здоровья и служившая опознавательным знаком.

В анатомии человеческого тела: то, что части красиво сложенного человеческого тела находятся в определенной пропорции, знает каждый: недаром мы говорим о пропорционально сложенной фигуре. Особенно хорошо удовлетворяет этой пропорции мужская фигура, и художники давно знают, что вопреки общему мнению, мужчины сложены красивее, чем женщины.

У маленьких детей (около года) пропорции составляют 1:1. Голова человека тоже проявляет пропорции сечения.

Цейзинг проделал колоссальную работу. Он измерил около двух тысяч человеческих тел и пришел к выводу, что золотое сечение выражает средний статический закон. Деление тела точкой пупа – важнейший показатель золотого сечения. Пропорции мужского тела колеблются в пределах среднего отношения 13: 8 = 1,625 и несколько ближе подходят к золотому сечению, чем пропорции женского тела, в отношении которого среднее значение пропорции выражается в соотношении  8: 5 = 1,6. Художники давно знают, что вопреки общему мнению, мужчины сложены красивее, чем женщины. У новорожденного пропорция составляет отношение 1: 1, к 13 годам она равна 1,6, а к 21 году равняется мужской. У женщин наблюдается отклонение от норм золотого сечения, а обувь на высоком каблуке «восстанавливает» пропорцию, и принцип золотого сечения торжествует. Именно поэтому высокий каблук почти всегда входит в состав женского костюма.

Задание: измерьте свой рост или рост своего товарища с помощью сантиметровой ленты и расстояние от пупочной области до пола, рассчитайте свою пропорциональность.

Пропорции золотого сечения  проявляются и в отношении других частей тела – длина плеча, предплечья и кисти, кисти и пальцев и т.д.

Справедливость своей теории Цейзинг проверял на греческих статуях. Наиболее подробно он разработал пропорции Аполлона Бельведерского. Пальцы человека состоят из 3 фаланг: основных, средних и ногтевых. Длина основных фаланг всех пальцев (кроме большого) равна сумме длин двух остальных фаланг. А длины всех фаланг каждого пальца соотносятся друг с другом по правилу Золотой Пропорции.

Золотое сечение в скульптуре.

Пропорции золотого сечения создают впечатление гармонии красоты, поэтому скульпторы использовали их в своих произведениях.

Великий древнегреческий скульптор Фидий часто использовал золотое сечение в своих произведениях. Самыми знаменитыми из них были статуя Зевса Олимпийского (которая считалась одним из чудес света) и Афины Парфенос. Знаменитая статуя Аполлона Бельведерского тоже состоит из частей делящихся по золотым отношениям.

Золотая Пропорция применялась многими античными скульпторами. Известна Золотая Пропорция статуи Аполлона Бельведерского: рост изображенного человека делится пупочной линией в золотом сечении.

Золотое сечение в архитектуре.

Одним из красивейших произведений древнегреческой архитектуры является Парфенон (V в. до н. э.), Пантеон.

Золотое соотношение мы можем увидеть в зданиях: дома Пашкова - прекрасном творении В. Баженова, здание сената М. Казакова в Кремле, собора Парижской Богоматери (Нотр-дам де Пари), в пирамиде Хеопса.

Золотое сечение в живописи.

Леонардо да Винчи также много внимания уделял изучению золотого деления. Он производил сечения стереометрического тела, образованного правильными пятиугольниками, и каждый раз получал прямоугольники с отношениями сторон в золотом сечении. Так оно и держится до сих пор как самое популярное.

В то же время на севере Европы, в Германии, над теми же проблемами трудился Альбрехт Дюрер. Важное место в своей системе соотношений Дюрер отводил золотому сечению. Рост человека делится в Золотых Пропорциях линией пояса, а также линией, проведенной через кончики средних пальцев опущенных рук, нижняя часть лица – ртом и т.д. Известен пропорциональный циркуль Дюрера.

Великий астроном ХVI в. Иоганн Кеплер назвал золотое сечение одним из сокровищ геометрии. Он первый обращает внимание на значение Золотой Пропорции для ботаники (рост растений и их строение). Кеплер называл Золотую Пропорцию продолжающей саму себя. «Устроена она так, - писал он, - что два младших члена этой нескончаемой пропорции в сумме дают третий член, а любые два последних члена, если их сложить, дают следующий член, причем та же пропорция сохраняется до бесконечности».

Еще в эпоху Возрождения художники открыли, что любая картина имеет определенные точки, невольно приковывающие наше внимание, так называемые зрительные центры. При этом абсолютно неважно, какой формат имеет картина – горизонтальный или вертикальный. Таких точек всего четыре, они делят величину изображения по горизонтали и вертикали в золотом сечении, т.е. расположены они на расстоянии примерно 3/8 и 5/8 от соответствующих краев плоскости.

Данное открытие у художников того времени получило название золотое сечение картины. Поэтому, для того чтобы привлечь внимание к главному элементу фотографии, необходимо совместить этот элемент с одним из зрительных центров.

На картине И.И. Шишкина  «Сосновая роща» просматриваются мотивы золотого сечения. Ярко освещенная солнцем сосна (стоящая на первом плане) делит длину картины приблизительно в золотом сечении. Справа от сосны - освещенный солнцем пригорок. Он делит в золотом сечении правую часть картины по горизонтали. Слева от главной сосны находится множество сосен – при желании можно с успехом продолжить деление картины в пропорциях золотого сечения.

Наличие в картине ярких вертикалей и горизонталей, делящих ее в отношении золотого сечения, придает ей характер уравновешенности и спокойствия, в соответствии с замыслом художника. Когда художник создает картину с бурно развивающимся действием, подобная геометрическая схема композиции (с преобладанием вертикалей и горизонталей) становится неприемлемой.

Ощущение динамики, волнения проявляются, пожалуй, сильней в другой простой геометрической фигуре – спирали. Многофигурная композиция, выполненная в 1509-1510 годах Рафаэлем,  когда прославленный живописец создавал свои фрески в Ватикане, отличается динамизмом и драматизмом сюжета. Рафаэль так и не довел свой замысел до завершения, однако, его эскиз был гравирован неизвестным итальянским графиком Маркантинио Раймонди, который на основе этого эскиза и создал гравюру «Избиение младенцев».

Переходя к примерам золотого сечения в живописи, нельзя не остановить своего внимания на творчестве Леонардо да Винчи. Посмотрим внимательно на картину «Джоконда» - композиция портрета построена на золотых треугольниках.

Золотое сечение  в поэзии.

Стихотворение А.С. Пушкина «Сапожник»  состоит из 13 строк. В нем выделяется две смысловые части: первая в 8 строк и вторая (мораль притчи) в 5 строк (13, 8, 5 – числа Фибоначчи).

Стихотворение А.С. Пушкина «Не дорого ценю я громкие права…» состоит из 21 строки, и в нем выделяется две смысловые части: в 13 и 8 строк.

Роман А.С. Пушкина «Евгений Онегин»: кульминацией является объяснение Евгения в любви к Татьяне – строка «Бледнеть и гаснуть…вот блаженство!». Эта строка делит всю восьмую главу на две части – в первой 477 строк, а во второй – 295 строк. Их отношение равно 1,617! Тончайшее соответствие величине Золотой Пропорции! Это великое чудо гармонии, совершенное гением Пушкина!

Золотое сечение  в жизни.

Исследователи обнаружили присутствие чисел Фибоначчи (или близким к ним), буквально, во всех характеристиках и органах человека. Закономерности строения человеческого тела, в соответствии с Золотой Пропорцией, проявляются в самых неожиданных местах.

Распределение людей по трем группам крови, отвечает отношениям чисел 8:21:34. В состав крови человека входят красные кровяные тельца (эритроциты), белые кровяные тельца (лейкоциты) и тромбоциты. Они находятся в пропорции 62:32:6 – отношение чисел эритроцитов к двум остальным телам крови, отвечает Золотой пропорции.

Из генетики известно, что тип людей, связан с характером линейных узоров, на концах пальцев. При нормальном кариотипе, соотношение основных типов отпечатков пальцев, отвечает числам 62:32:6, как и распределение кровяных телец, в крови человека.

Характерный пример взят из дня сегодняшнего. Известно, что Мишель Пфайффер – красивейшая женщина в мире, киноактриса. Но, мало кому известно, что совершенство ее красоты удостоверено наукой. Черты ее лица очень близки к формуле красоты, которую вывел калифорнийский специалист по пластической хирургии Стивен Марквардт. Он определил константу, которая заведует идеальными пропорциями. Она оказалась равной 1,618! Так, например, ширина рта должна составлять 1,618 часть от ширины носа.

Ученые отметили, что ближе других к совершенным пропорциям стоят славяне. Не зря, Фред Скеписи выбрал на роль Кати Орловой в фильме «Русский дом», по роману Джона Ле Каре, именно Мишель Пфайффер, - как наиболее отвечающую красоте русских женщин, общепризнанных мировых красавиц.

Золотое сечение в химии.    

Системы неорганической химии – это базисные, фундаментальные системы для построения макромира, в котором мы существуем. Они создаются по определенным Природой правилам и имеют решающее значение в последующем конструировании материи.

В XIX веке, между двумя великими учеными Франции, Бертолле и Прустом, возник спор, длившийся более 10 лет. Бертолле утверждал, что химические соединения имеют непостоянный состав, который зависит, от условий их получения и массы реагирующих веществ. Отрицалось, что их соединения могут иметь строгий, постоянный контроль.

Пруст же пришел к выводу, что соединения имеют строго постоянный состав, не зависимый от условий их образования. Спор был разрешен учеными в пользу последнего. Родилась даже целая область химии, изучающая соотношение атомов в соединениях и называемая стехиометрией.

Был открыт Закон кратных отношений: атомы различных элементов, могут образовывать бесконечно много всевозможных сочетаний, соединенных силами химической связи, но, только некоторые из них, являются устойчивыми и сохраняются, а другие погибают, распадаются на более устойчивые соединения. Природа показывает: наиболее устойчивыми являются такие сочетания атомов, которые отвечают законам гармонии.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 

Рассмотрим оксиды урана и хрома. При окислении урана состав образующихся оксидов изменяется не непрерывно, а скачкообразно. Между оксидами урана UO₂  и UO₃ образуется целый ряд промежуточных соединений:U₂O_5,

U₃O₈, U₅O₁₃, U₈O₂₁, U₁₃O₂₄. Как видим, соотношения атомов, равны отношениям чисел Фибоначчи, а те же отношения, в пределе, стремятся к квадрату Золотой Пропорции.

Аналогичный состав имеют и оксиды хрома: Cr₂O₅, Cr₃O₈, Cr₅O₁₃, Cr₈O₂₁.

Те же числа Фибоначчи определяют состав этих соединений.

Соединения с отношениями атомов 5/3, 8/5, 13/8, 21/13, 34/21, явно показывают стремление, к достижению Золотой Пропорции, т.е. к отношению атомов, равному  Ф = 1,61803.

Но это отношение – иррациональная величина, которая описывается целочисленным отношением атомов.

Заглянем глубже. Рассмотрим строение самих атомов химических элементов. Определенно, что ядра атомов, состоят из протонов и нейтронов. Масса каждого элемента определяется количеством протонов и нейтронов. Чем больше в ядре атома протонов, тем больше в нем и нейтронов.

Но оказывается, чем больше атомный вес, тем больше нарушается эта пропорция. Причем, чем больше номер элемента, тем больше в его ядре «избыточных» нейтронов. Их число возрастает в таблице элементов, и у урана в ядре содержится 92 протона и 146 нейтронов – число избыточных нейтронов здесь достигает 54.

Отношение числа нейтронов к числу протонов возрастает, по мере усложнения атомов и увеличения их массы – от 1 у первых элементов, до величины 1,56 – 1,57 у последних элементов, т.е. близко к 1,6. Можно предположить, что в пределе, отношения в ядрах элементов стремятся к Золотой Пропорции. Это говорит о том, что не все еще химические элементы в нашей системе открыты нами. Возможно, потому, что их нет в ближайшем окружении, а возможности человечества, пока еще ограничены.

Числа Фибоначчи проявляются при анализе рядов изотопов химических элементов. Так, наиболее распространены в Природе изотопы с числами нейтронов в них 8, 20, 30, 50, 82, 126, которые называют «магическими». Их сущность не объяснена. Характерно, что ряд «магических» изотопов обнаруживает свойство рекуррентности  и, после деления на 6, преобразуется в ряд, очень близкий ряду Фибоначчи.

М. Марутаев, изучающий гармонию в Природе, обнаружил связь ряда чисел Фибоначчи с Периодической системой элементов Менделеева и с музыкальным рядом.

Можно с уверенностью, заключить: Золотая Пропорция и ряд чисел Фибоначчи – два проявления фундаментального свойства Природы. Они полностью причастны к организации материи в системах неорганической химии.

В природе существуют еще одни таинственные объекты. Это - фракталы.

Фракталы (от лат. fractus – изломанный) – это объекты, которые обладают двумя важнейшими признаками: изломанностью и свойством самоподобия (или масштабной инвариантности). Примерами могут служить волны, фуллерен, стереополимеры, снежинки.

Простые на первый взгляд снежинки столь же уникальны, как и человеческая личность – на свете не найти двух одинаковых. Как обычная вода, замерзая, образует такое множество красивейших симметричных форм? А бывают пятиугольные или семиугольные снежинки? Все снежинки имеют строго шестиугольную форму.

Иоганн Кеплер, выдающийся немецкий астроном и математик, первым в свое время задался этим вопросом.

Снежинки сохраняют свою сложную форму на протяжении всего пути, сохраняя при этом симметрию. Обращаясь к аналогиям в симметрии шестиугольных пчелиных сот и зерен граната, ученый открывает некоторые особенности этой формы. Например, из всех правильных геометрических фигур только треугольники, квадраты и шестиугольники могут заполнить плоскость, не оставляя пустот, причем правильный шестиугольник покрывает наибольшую площадь. Ученый делает вывод, что форма сот и зерен обусловлена не природой их вещества и не внешними обстоятельствами, а уже заложена в них.

Носителем упорядочивающей силы является пар. Когда пар, содержащий в себе эту силу, сталкивается с фронтом холодного воздуха, он разбивает пространство на отдельные маленькие ячейки, имеющие шестиугольную форму. Именно потому, что правильные шестиугольники оптимальным образом заполняют плоскость. В этих «сотах» и образуются снежинки, отражающие порядок, присущий формообразующей силе.

Снежинки образуют шубу планеты – снежный покров. Представьте, количество снежинок, образующихся на планете за год, уже подсчитано. В одном кубическом метре снега находится  350 миллионов снежинок, а по всей  Земле – 10 в 24 степени. Вес самой снежинки всего около миллиграмма, редко – 2…3.

Формы и особенности строения снежинки подобны различным народам, населяющим страны планеты. В зависимости от погодных условий в разных местах выпадает «свой» снег. В Прибалтике и в центральных областях, например, часто идет снег в виде крупных, сложной формы разветвленных снежинок.

Весной 1944 года в Москве выпали хлопья размером до 10 сантиметров в поперечнике, похожие на кружащиеся блюдца. А в Сибири наблюдались снежные хлопья диаметром до 30 сантиметров.

У воды есть очень важное сообщение для нас. Вода предлагает заглянуть нам поглубже в нас самих. Когда мы смотрим в себя через зеркало воды, сообщение удивительным образом проявляется и становится кристально чистым. Мы знаем, что жизнь человека напрямую связана с качеством нашей воды, вне зависимости внутри или снаружи нас.

Исследователь из Японии Эмото опубликовал важную книгу: «Сообщение воды», основанную на его исследованиях. Он на практике доказал, что энергетические вибрации человека, мысли, слова, идеи и музыка воздействуют  на молекулярную структуру воды, той самой воды, которая составляет 70 %  тела человека и покрывает такое же количество поверхности нашей планеты. Вода является источником всей жизни на нашей планете, ее качества и целостности и является жизненно важной для всех форм жизни. Тело человека – как губка, состоящая из триллионов камер, называющихся клетками, которые хранят в себе жидкость. Качество нашей жизни напрямую зависит от качества нашей воды.

Вода очень податливая субстанция. Ее физические очертания легко подстраиваются к любой среде, где она находится. Но ее физический внешний вид не единственная вещь, которая меняется; ее молекулярная структура тоже меняется. Энергия или вибрация окружающей среды могут изменить молекулярную структуру воды. В этом смысле, вода реагирует не только физически на окружающую среду, но и молекулярно.

Эмото визуально зафиксировал эти молекулярные изменения в воде, используя специальные технологии фотографирования. Он замораживал капельки воды и затем изучал их под сильным микроскопом, который имел встроенную фотокамеру. Его работа наглядно продемонстрировала различия в молекулярной структуре воды и ее взаимодействия с окружающей средой.

Снег падал на землю миллионы лет. Каждая снежинка имеет неповторимые очертания и структуры. Замораживая воду и фотографируя ее, можно получить невероятную информацию о воде.

Эмото обнаружил много очаровательных и удивительных различий в кристаллической структуре воды, взятой из различных источников и из разных условий со всей нашей планеты. Вода из древних горных потоков и ключей была прекрасно сформирована геометрически. Загрязненная и токсичная вода из индустриальных и загрязненных областей и застоявшаяся вода из водопроводов и водохранилищ имела определенно нарушенную и случайным образом сформированную структуру.

С нарастанием популярности музыкальной терапии, Эмото решил посмотреть какой эффект оказывает музыка на структуру воды. Он поставил дистиллированную воду между двух колонок на несколько часов и потом сфотографировал кристаллы, которые получились после замораживания. После того, как Эмото увидел, как вода реагирует на различную окружающую среду, загрязнения и музыку, он вместе с коллегами решил посмотреть, как мысли и слова влияют на формирование кристаллов. Он использовал слова, напечатанные в текстовом редакторе, распечатанные и наклеенные на ночь, на стеклянную посуду. Такая же процедура была проделана с именами умерших людей. Затем вода была заморожена и сфотографирована.

Эти фотографии показали невероятные изменения воды, как живой, ответственной за каждую нашу эмоцию и мысль. Совершенно ясно, что вода легко меняется под воздействием вибраций и энергией в окружающей среде, несмотря на то, что это токсичная и загрязненная или девственно чистая среда.

Кстати, сам снег бывает не только белым. В арктических и горных регионах розовый или даже красный снег – обычное явление. Виной тому водоросли, живущие между кристаллов. Но известны случаи, когда снег падал с неба уже окрашенный. Так, на Рождество 1969 года на территории Швеции выпал черный снег. Скорее всего, это впитанная из атмосферы копоть и промышленные загрязнения. В 1955 году около Даны, штат Калифорния, выпал фосфоресцирующий снег, унесший несколько жизней и причинивший тяжкий вред здоровью жителей, рискнувших попробовать его на язык. Возникли разные версии этого феномена, даже атомные испытания в штате Невада. Однако все они были отвергнуты, и происхождение зеленого снега осталось тайной.

А еще снежинки очищают воздух от пыли и гари. Вот почему легко дышать во время снегопада. Снег больше отражает губительные спектры солнечных лучей. Наверное, поэтому у северян отсутствуют многие болезни, которые переносят южане.

Задание:  опишите явления снегопада, используя знания из разных школьных наук.

- Химики, как и все люди, любят пошутить, но шутки у них особые, - химические. Предлагаю вам юмористический химико-этимологический словарь, в котором очевидные химические термины трактуются совершенно невероятным способом.

1. Галоген – носитель французской наследственности.

2. Крахмал - небольшая неприятность.

3. Подонок – осадок (ХVIII в.); распущенный подонок – растворенный осадок.

4. Полимер – измеряющий сельхозугодья.

5. Рентген – ген, взятый напрокат.

6. Самарий – оперный певец.

7. Токсин – отравленный чужестранец.

8. Хлорофилл – увлеченный химией хлора.

9. Экстракт – давно покинутая дорога.

10.Экстрактор – списанная сельхозмашина.

- Вновь вернемся к словам Пушкина. Так о чем писал поэт? Найдите подтверждение словам поэта в содержании  рассмотренного материала. (Теперь вы верите, что он думал о химии?).

.