Концепции взаимодействий и структур в микромире

Цель занятия: изучить волновые свойства света. Законы теплового излучения, кризис классической теории и появление квантовой теории. Планетарная модель строения атома. Корпускулярно-волновые свойства вещества. Движение микрочастиц. Принципы дополнительности, причинности и неопределенности. Радиоактивность. Представления о строении атомного ядра

Вопросы для обсуждения:

1. Охарактеризуйте развитие представлений о свете. Как и кем показано, что свет есть электромагнитная волна? В каких явлениях проявляются волновые свойства света?

2. Охарактеризуйте дискретность и непрерывность материи. В каких явлениях проявляются корпускулярные свойства света?

3. Опишите спектр электромагнитного излучения. Как были открыты и изучены инфракрасное и ультрафиолетовое излучения, рентгеновские лучи?

4. Как законы фотоэффекта показали противоречия и кризис классической науки? Как определяется фотон?

5. Каково значение открытия электрона? Какие модели строения атомов появились в начале XX в.? В какой степени атом похож на Солнечную систему? Дайте представление об энергетических уровнях и переходах?

6. Что такое равновесное излучение, как оно моделируется, каковы его законы? Какие проблемы теории теплового излучения привели к «фиолетовой катастрофе», предрекающей крушение «классической физики? Какой выход был найден?

7. Поясните суть гипотезы Луи де Бройля. Как она была экспериментально подтверждена, какое значение для естествознания имеет использование корпускулярно-волновых свойств вещества? Что узнали о живой материи с помощью электронного микроскопа; на каких принципах он работает?

8. Поясните смысл гипотезы о дискретном характере испускания и поглощения света.

Дайте представление о появлении вероятностных законов вынужденного и спонтанного испускания света.

9. Как определяют температуру звезд? Чем было доказано материальное единство мира?

Рекомендуемая литература: [6.1.1, с. 57-67], [6.1.3, с. 169 - 207]. Интернет-ресурсы:[6.6.1, 6.7.1, 6.7.4]

В результате изучения студент должен обладать следующими компетенциями: ОК-1; ПК-3; ПК-9, ОК-13; ПК-6; ПК-13.

Знать:волновые свойства света. Законы теплового излучения, кризис классической теории и появление квантовой теории. Планетарная модель строения атома. Корпускулярно-волновые свойства вещества. Движение микрочастиц. Принципы дополнительности, причинности и неопределенности. Радиоактивность. Представления о строении атомного ядра

уметь: объяснять волновые свойства света. Законы теплового излучения, кризис классической теории и появление квантовой теории. Планетарная модель строения атома. Корпускулярно-волновые свойства вещества. Движение микрочастиц. Принципы дополнительности, причинности и неопределенности. Радиоактивность. Представления о строении атомного ядра

В целях контроля достижения целей лекционного и семинарского занятий по темам 2.1. – 2.3. обучающиеся письменно отвечают на вопросы:

Вопрос 1.Поясните смысл понятия «фотон». Какие явления и каким образом объяснены с помощью квантовой теории света?

Вопрос 2.Укажите правильную последовательность (от меньшего к большему) в структурной иерархии микромира:

Вопрос 3.Принципы дополнительности и неопределенности.

Вопрос 4.Фотоэффекта и его применение

Вопрос 5.Корпускулярно-волновые свойства вещества

Вопрос 6.С чем связана систематизация элементов по периодам периодической системы.

Вопрос 7.Сутьквантовой теории

Вопрос 8.Дайте представление об энергетических уровнях и переходах.

Тема 3.2. Семинарское занятие. Концепции эволюционной биологии. Основные гипотезы происхождения живого

Цель занятия: изучить понятие микро - и макроэволюции. Основные положения клеточной теории. Строение и функции основных органелл клетки. Функции клеточных мембран. Понятия микро - и макроэволюции. Концепция происхождения живого по гипотезе Опарина – Холдейна. Биологическая эволюция. Классификация К. Линнея. Теория эволюции Ч. Дарвина. Основные принципы теории эволюции.

Вопросы для обсуждения:

1. Какие виды изменчивости Вам известны, в чем их сходства и отличия? Объясните, какая форма изменчивости дает исходный материал для естественного отбора в природе.

2. Докажите, что естественный отбор является направляющим фактором эволюции. Сопоставьте понятия «популяция» и «вид». Почему разные популяции одного вида отличаются по частоте генов?

3. Каковы основные положения и значение клеточной теории в развитии биологии? Какими методами удалось изучить состав живой клетки и ее молекулярное строение? Каковы особенности строения и функции ядра клетки и цитоплазмы?

4. Раскройте сущность микро- и макроэволюции, приведите примеры действующих в них процессов. Каковы доказательства эволюции органического мира?

5. Опишите строение и функции клеточных мембран. Что такое «ионный насос»?

6. Оцените гипотезы происхождения живого на Земле с современных позиций.

7. Охарактеризуйте онтогенетический уровень организации живой материи.

8. Что такое «мутация» и какие мутации бывают? Как определить, что приобретенные признаки не наследуются? Как это показали опыты Вейсмана?

9. Дайте понятие о неодарвинизме и синтетической теории эволюции.

10. Поясните, как происходит эволюция видов с точки зрения генетики. Какова роль мутаций и окружающей среды в эволюции живого?

Рекомендуемая литература: [6.1.1, с. 14-28], [6.1.3, с. 465 -518]. Интернет-ресурсы:[6.6.1, 6.7.1, 6.7.4]

В результате изучения студент должен обладать следующими компетенциями: ОК-13; ПК-6; ПК-13.

Знать:понятие микро - и макроэволюции. Основные положения клеточной теории. Строение и функции основных органелл клетки. Функции клеточных мембран. Понятия микро - и макроэволюции. Концепция происхождения живого по гипотезе Опарина – Холдейна. Биологическая эволюция. Классификация К. Линнея. Теория эволюции Ч. Дарвина. Основные принципы теории эволюции.

уметь: объяснять понятие микро - и макроэволюции. Основные положения клеточной теории. Строение и функции основных органелл клетки. Функции клеточных мембран. Понятия микро - и макроэволюции. Концепция происхождения живого по гипотезе Опарина – Холдейна. Биологическая эволюция. Классификация К. Линнея. Теория эволюции Ч. Дарвина. Основные принципы теории эволюции.

В целях контроля достижения целей лекционного и семинарского занятий по

темам 3.1 ‑ 3.2. обучающиеся письменно отвечают на вопросы теста::

Вопрос 1. Типы экосистем (биогеоценозов) подразделяются на:

а) Наземные и лесные;

б) Наземные и водные;

в) Водные и пустынные;

г) Планетарные и зведные

Вопрос 2. Наука, изучающая закономерности наследственности и изменчивостилюбых живых организмов, это:

а) молекулярная биология;

б) генетика;

в) биофизика;

г) цитология;

д) биогеохимия.

Вопрос 3. Как называется нуклеотид, играющий наиважнейшую роль в энергетике клетки?

а) рибонуклеиновая кислота (РНК);

б) дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК);

в) аденозинтрифосфорная кислота (АТФ);

г) фермент.

Вопрос 4. Область существования и функционирования всех живущих на Земле организмов, это:

а) гидросфера;

б)биосфера;

в) биоценоз;

г) атмосфера и гидросфера.

Вопрос 5. Одна из главных характеристик любого живого организма, это:

а) наличие нервной системы;

б) теплокровность;

в) наследственность;

г) клеточное строение организма;

д) способность к зрению;

Вопрос 6. Вещества биологического происхождения различной химической природы, способные подавлять рост микробов и даже убивать их, это:

а) антибиотики;

б) бактериофаг;

в) антисептики;

г) вирусы;

д) антитела;

Вопрос 7. Высокомолекулярные органические соединения биологического происхождения, входящие в состав клеточного ядра и играющие важную роль в процессах жизнедеятельности всех организмов, в передачи наследственных признаков, это:

а) нуклеиновые кислоты;

б) аминокислоты;

в) ферменты;

г) белки.

Вопрос 8. Первооткрывателем (основоположником) генетики был:

а) Эрнст Геккель;

б) Томас Морган;

в) Грегор Мендель;

г) Чарлз Дарвин;

Вопрос 9. Впервые клеточную структуру живого организма под микроскопом наблюдал:

а) англичанин Р. Гук;

б) голландец А. Левенгук;

в) русский К. Бэр;

г) немец Р. Вирхов.

Вопрос 10. Критерий или критерии определения (сущности) жизни, это:

а) обмен веществ (метаболизм);

б) наличие белков;

в) наличие жидкокристаллической структуры);

г) верны а) и б);

д) верны все ответы;

е) верны б) и в).

Тема 4.2. Семинарское занятие. Галактика, ее форма и строение. Солнечная система. Земля

Цель занятия: изучить многообразие мира галактик. «Космология Большого Взрыва».Галактика, ее форма и строение. Солнечная система в Галактике. Многообразие мира галактик. Содержание и значение закона Хаббла.

Вопросы для обсуждения:

1. Поясните, что такое «галактика», каковы форма и строение галактик? Где находится Солнечная система в нашей Галактике?

2. Расскажите, что такое Вселенная, каковы ее размеры, какие объекты ее составляют и какие модели развития Вселенной Вам известны?

3. Назовите эмпирические подтверждения расширения Вселенной. Что означают понятия «стационарность» и «нестационарность» Вселенной, какова природа реликтового излучения?

4. Какие наблюдения подтвердили модель Большого Взрыва?

5. Как связаны общая теория относительности и модель расширяющейся Вселенной?

6. Почему в результате первичного нуклеосинтеза не могли образоваться химические элементы, существующие сейчас во Вселенной?

7. Каково содержание и значение закона Хаббла? Опишите эволюцию Вселенной от Большого Взрыва до начала первичного нуклеосинтеза.

8. Дайте представление об инфляционной теории рождения Вселенной.

9.Опишите процессы эволюции Вселенной от ее «просветления» до образования

галактик и звезд.

Рекомендуемая литература: [6.1.1, с. 33-45], [6.1.3, с. 337-367]. [6.6.1, 6.7.1 - 6.7.4] Интернет-ресурсы:[6.6.1, 6.7.1, 6.7.4]

В результате изучения студент должен обладать следующими компетенциями: ОК-13; ПК-6; ПК-13.

Знать:многообразие мира галактик. «Космология Большого Взрыва».Галактика, ее форма и строение. Солнечная система в Галактике. Многообразие мира галактик. Содержание и значение закона Хаббла.

уметь: объяснять многообразие мира галактик. «Космология Большого Взрыва».Галактика, ее форма и строение. Солнечная система в Галактике. Многообразие мира галактик. Содержание и значение закона Хаббла.

В целях контроля достижения целей лекционного и семинарского занятий по темам 4.1., 4.2. обучающиеся письменно отвечают на вопросы теста:

Вопрос 1. Красное смещение было эмпирически открыто:

а) Хабаллом

б) Доплером

в) Резерфордом

г) М. Планком

Вопрос 2. Наша Галактика — это:

а) Млечный путь,

б) Туманность Андромеды,

в) Магелланово облако,

г) Созвездие Ориона.

Вопрос 3 Сингулярная точка:

а) Начальное состояние Вселенной;

б) Конечное состояние Вселенной;

в) Промежуточное состояние Вселенной.

Вопрос 4. Укажите правильную последовательность в структурной иерархии мегамира (от меньшего к большему:)

а) Солнечная система;

б) Вселенная;

в) галактика;

г) Земля.

Вопрос 5. Температуре поверхности 6000 К соответствуют звёзды

а) бело-голyбые;

б) желтые;

в) голyбые гиганты;

г) красные;

д) нейтронные.

Вопрос 6. Первый закон Кеплера:

а) планета движется по своей орбите так, что ее радиус-вектор SР описывает за равные промежутки времени равные площади,

б) отношение кубов больших полуосей орбит двух планет Солнечной системы равно отношению квадратов периодов их обращения вокруг Солнца,

в) орбита планет – эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце,

г) орбиты планет между собой не пересекаются.