XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Величайшее наследие великого соотечественника
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Работа посвящена 190-летию со дня рождения великого русского ученого Д.И. Менделеева и 155-летию открытия им Периодического закона.
Актуальность работы: значение наследия великого русского ученого Д.И. Менделеева для науки и всего мирового сообщества.
Цель работы: создание информационной работы, обобщающей достижения и заслуги великого ученого Д.И. Менделеева.
Задачи:
-
Обработать информацию из литературных источников о жизни и научной деятельности Д.И. Менделеева.
-
Обобщить полученные сведения и ознакомить одноклассников.
Методы исследования: теоретические исследования, анализ информации.
Своей работой хотелось бы напомнить современному обществу о фактах из жизни и деятельности, а также об актуальности идей и мыслей выдающейся личности, великого ученого и нашего соотечественника Дмитрия Ивановича Менделеева. С чувством переполняющей гордости за достижения великого ученого хочется рассказать о его заслугах. В представлении большинства людей – Д.И. Менделеев в первую очередь химик, создавший периодическую систему элементов. Но, оказывается, собственно химии посвящено менее одной десятой части менделеевских трудов. И с гораздо большим основанием ученого можно было бы считать физикохимиком, технологом, экономистом, геофизиком, метрологом. Он читал лекции в институтах и университетах, работал в лабораториях, занимался метеорологией, воздухоплаванием, проектированием кораблей, трудился над работами, посвященными промышленности, технике, экономике и народному просвещению. Это великий ученый, которому подвластны и эксперименты и теория. О нем можно говорить и как о «ратнике русской культуры», так как самобытная фигура его всегда находилась в центре не только научной и общественной и культурной жизни России.
1. Литературный обзор
1.1. Краткая биография Д.И.Менделеева
Дмитрий Иванович Менделеев родился 8 февраля 1834 г. в Тобольске в семье Ивана Павловича Менделеева, директора Тобольской гимназии и училищ Тобольского округа. Дмитрий был в семье последним, семнадцатым ребёнком. В 1841-1849 гг. учился в Тобольской гимназии. 5
Высшее образование Менделеев получил на отделении естественных наук физико-математического факультета Главного педагогического института в Петербурге, курс которого окончил в 1855 г. с золотой медалью. В 1856 г. в Петербургском университете защитил в магистерскую диссертацию и с 1857 г. в качестве доцента читал там же курс органической химии. С 1859 по 1861 год преподавал и работал в Германии, в Гейдельбергском университете. По 1890 работал в Императорском Санкт-Петербургском университете на кафедре химии. В 1861 г. опубликовал учебник «Органическая химия», удостоенный Петербургской Академией Наук Демидовской премии. 7
После защиты диссертации учёный был утвержден в звании профессора. За годы 1864-1866 будучи профессором Петербургского технологического института занимался преподавательской деятельностью.
В 1868 г. Менделеев стал одним из организаторов Русского химического общества. С 1872 года, после получения звания профессора, он преподавал в Санкт-Петербургском технологическом институте, Николаевском инженерном училище, а также в Институте путей сообщения, являлся членом-корреспондентом Академии наук.
Умер ученый 20 января 1907 года от воспаления легких, в возрасте 72 лет. Похоронен на Волковом кладбище Санкт-Петербурга. 5.
1.2. Научная деятельность Д.И.Менделеева
Дмитрий Иванович Менделеев – русский ученый-энциклопедист. В 1869 г. открыл периодический закон химических элементов — один из основных законов естествознания. Он оставил свыше 500 печатных трудов, среди которых классические «Основы химии» — первое стройное изложение неорганической химии. Также Д.И. Менделеев является автором фундаментальных исследований по физике, метрологии, воздухоплаванию, метеорологии, сельскому хозяйству, экономике, народному просвещению, тесно связанных с потребностями экономического развития России. Организатор и первый директор Главной палаты мер и весов.
Биографы, изучающие творчество Д.И.Менделеева, считают бесценным материалом «Журнал Министерства народного просвещения» за 1857 год, когда 23-летний магистр вел в нем раздел «Новости естественных наук». К тому времени у Дмитрия Ивановича сложились его научные интересы. Больше всего его интересовала неорганическая химия и свойства химических элементов. Второе, третье и четвертое места делили одинаково интересующие его области: органическая химия, минералогия и природные богатства России, физиология животных. Затем следуют физическая химия, сельское хозяйство, зоология и ботаника, стекло и стеклянное производство, метеорология и пироксилин.
В 1862 году ученый подготовил несколько выпусков «Технической энциклопедии: «Производство муки, хлеба и крахмала», «Сахарное производство», «Производство спирта и алкоголометрия», «Стекло и стеклянное производство». «Техническая энциклопедия» сыграла важную роль в жизни Д.И. Менделеева. Она принесла ему репутацию знающего химика-технолога. 7
В 1863 году Менделеев занялся исследованиями над докторской диссертацией «О соединении спирта с водою». О выведенной из последовавших затем экспериментов формуле, которая содержала 30 членов и занимала 5 строк, Менделеев писал: «Эта формула все-таки есть одна из простейших..» Измерения Дмитрия Ивановича были положены в основу алкоголометрии сначала в Голландии, потом в Германии, Австрии и России. 5
В 1864-1866 гг. Д.И. Менделеев был профессором Петербургского технологического института. В 1865 г. защитил докторскую диссертацию «О соединении спирта с водой» и тогда же был утверждён профессором Петербургского университета. Преподавал Менделеев и в других высших учебных заведениях. В течение 33 лет вел педагогическую деятельность в Петербургском университете. Принимал активное участие в общественной жизни университета, обсуждал новый университетский устав. 7
В 1860-х годах Д.И.Менделеев изучал и сопоставлял историю западноевропейского и российского земледелия. Он пришел к выводу, что опыт западноевропейского сельского хозяйства неприменим к русским климатическим и экономическим условиям. Перед ученым раскрывался объем исследовательской работы, необходимой для решения основной научной задачи земледелия, чтобы «по химическому исследованию почвы…суметь судить о необходимых для почвы удобрении и обработке». Дмитрий Иванович разработал программу, по которой исследователи должны были работать на опытных полях. Было организовано Вольное экономическое общество, которое приобрело посевной материал – семена ржи и овса. За опыты взялся только один человек – Дмитрий Иванович Менделеев. Он провел самый крупномасштабный для тех лет сельскохозяйственный эксперимент и разработал рекомендации для русского земледелия. Спустя много лет, в 1930-х годах, Научный институт по удобрениям произвел грандиозные «географические опыты» академика Д. Прянишникова, когда по единому плану в течение пяти лет триста научных учреждений провели более 3800 полевых опытов. 5
На съезде русских естествоиспытателей в Петербурге в 1867 г. Дмитрий Иванович выступил с «Заявлением о метрической системе». Спустя много лет, в 1892 занялся метрологией по долгу службы. Будучи директором Главной Палаты мер и весов Менделеев разработал планы работ, которые должны были пронизать всю народнохозяйственную жизнь страны. Он начал работу с создания русской системы эталонов. На эту кропотливую работу ушло 6 лет. Достижения Главной Палаты в области сверхточного взвешивания основывались на знаменитом менделеевском экспериментальном исследовании «О колебании весов». К 1890 году в мире на научной основе разработаны три системы: метрическая, английская и русская. За 5 с лишним лет поверочная служба, созданная Менделеевым, поверила во всей стране 12590299 мер и весов, забраковав из них 464804.
В 1868 г. Менделеев стал одним из организаторов Русского химического общества. Открытие Менделеевым периодического закона датируется 1 марта 1869 г., когда он составил таблицу, озаглавленную «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве». (Приложение 1, рис.4). Он составил несколько вариантов периодической системы и на её основе исправил атомные веса некоторых известных элементов, предсказал существование и свойства ещё неизвестных элементов. Периодическая система явилась путеводной картой при изучении неорганической химии. В старости он писал: «Это лучший свод моих взглядов и соображений о периодичности элементов. Эта причина главная моей научной известности – потому что многое оправдалось гораздо позднее». 4
С 1876 г. Дмитрий Менделеев - член-корреспондент Петербургской АН, в 1880 г. выдвигался в академики, но был забаллотирован, что вызвало резкий общественный протест.
В 1887 году ученый совершил полет на аэростате для наблюдения солнечного затмения. В своем отчете о полете, опубликованном в «Северном вестнике», Дмитрий Иванович объяснил мотивы, побудившие его лететь: «Немалую роль в моем решении играло…то соображение, что о нас, ученых, обыкновенно думают, что мы говорим, советуем, но практическим делом владеть не умеем…Мне хотелось демонстрировать, что это мнение…не справедливо в отношении к естествоиспытателям, которые свою жизнь проводят в лаборатории…в исследованиях природы. Мы непременно должны владеть практикой…». 5.
В 1891 году Морское и военное министерство поручают Менделееву разработку вопроса о бездымном порохе. Порох Менделеева может считаться классическим образцом изобретения, сделанного на научной основе. Предложенный им «пироколлодий» оказался превосходным типом бездымного пороха. 5 июня 1893 года впервые в мировой практике была произведена стрельба бездымным порохом из морских орудий. Позднее Менделеев писал: «…всякий выстрел пироколлодийным порохом будет говорить, что русская наука доросла до самостоятельности на благо родине и для укрепления мира…».5
С 1891 г. Менделеев принимает деятельное участие в «Энциклопедическом словаре» Брокгауза-Ефрона, в качестве редактора химико-технического и фабрично-заводского отдела и автора многих статей в выпуске «Учение о промышленности». 7
При его участии, в 1890 г. создается проект нового таможенного тарифа. В 1892 году издан знаменитый «Толковый тариф, или исследование о развитии промышленности в России в связи с её таможенным тарифом 1891 года». «Какой я химик, - полушутя-полусерьезно говорил Дмитрий Иванович друзьям, - я политико-эконом. Что там «Основы химии», вот «Толковый тариф» - это другое дело!» 5
В 1894 году Оксфордский университет присудил Менделееву степень почетного доктора права. Вслед за Оксфордским университетом избрал Дмитрия Ивановича почетным доктором прав и Кембриджский университет. Вся Англия была поражена этим известием, ибо человек, получивший степень в одном из этих университетов, навсегда лишался возможности получить ее в другом.
В 1902 году приступил к работе над статьей «Попытка химического понимания мирового эфира». В 1904 году в семидесятилетнем возрасте он начал писать «Заветные мысли». Две главы из девяти уделены народному просвещению, о котором он рассуждал: «Начальное и даже все среднее общее образование должны иметь дело преимущественно со словом, а высшее – с делом, с жизнью…». 5
В 1905 году он занялся проектом об устройстве Училищ для наставников или Педагогических институтов. Работа над проектом дала ему идею о написании книги «К познанию России», в которой он изложил свои думы о местонахождении центра России.
Каждодневные размышления, научные эксперименты, редактирование технических трудов и энциклопедий, чтение лекций, общение с выдающимися учеными, инженерами, промышленниками и государственными деятелями привели к тому, что количественное накопление знаний привело ученого к величайшим научным открытиям.
1.3. Величайшее наследие великого соотечественника
История развития страны нашла яркое отражение в биографии великого ученого. Мы восхищаемся гениальностью и талантом его интересных технических идей, в которых отдается дань как уходящим, так и грядущим временам. «Он давно все знает, что бывает на свете,- писал Александр Блок о впечатлении, которое произвел на него Дмитрий Иванович. - Во все проник. Его знание самое полное. Оно происходит от гениальности…»
Особенно поразительны идеи, о которых Менделеев упоминает одной-двумя фразами.
Например, предложение Менделеева выращивать некоторые сорта трав, чтобы выгодно заменить дровяное топливо травяным.
Мы поражаемся пониманию Менделеева в 1876 году, когда единственным ценившемся нефтепродуктом был керосин, а единственным применением керосина – освещение, увидеть новые горизонты нефтяного дела. «Мне рисуется в будущем…нефтяной двигатель…». Уже тогда он предвидел: «Для подводного плавания удобнее всего иметь именно такие машины». Менделеев описал двигатель внутреннего сгорания. Оценить многозначительность этих слов поможет маленькая историческая справка: четверть века спустя удачность американской подводной лодки заключалась только том, что на ней был установлен двигатель внутреннего сгорания.
В записках и письмах Менделеева содержится немало идей, способных при разработке превратиться в ценные изобретения.
В 1904 году Менделеев предложил для орошения земель в южном Поволжье использовать силу ветра. Он разработал горизонтальную турбину, которая меньше подвержена разрушительному действию ураганных ветров.
В 121 дополнении к первому тому «Основ химии» Дмитрий Иванович сообщает о том, что из жидкого воздуха можно легко получать газ, богатый кислородом. Эта идея через несколько десятилетий привела к появлению кислородного дутья в металлургии.
В 1867 году Менделеев писал: «Недалеко то время, когда найдется прием, позволяющий вводить в землю вещества, которые заставят азот воздуха превратиться в аммиак…». Прошло несколько десятилетий и появились бактериальные удобрения.
В 1899 году Менделеев говорил: «Заведут и холодильные дома, как завели мы отапливаемые». Прошло полстолетия и появилось кондиционирование воздуха.
Дмитрий Иванович занимался разработкой создания ледокола и программы исследования Арктики. В 1901году им составлена записка «Об исследовании Северного полярного океана», в которой он поднимал вопрос о высокоширотной полярной экспедиции. Суть в том, чтобы ему предоставили ледокол «Ермак», который он предложил приспособить для полярного плавания. К сожалению, шеф русского торгового флота отказал ему в просьбе. Лишь в 1965 году (спустя более 60 лет) советский исследователь А. Дубравин по сохранившимся в рабочей тетради черновым эскизам и по подробным расчетам Менделеева сумел восстановить теоретический чертеж ледокола, собственноручно спроектированного нашим великим ученым. По этому чертежу была построена и испытана модель, показавшая, что Дмитрию Ивановичу удалось спроектировать прекрасное судно, не уступавшее ледоколам того времени.
В 1885 году Дмитрий Иванович писал: «Цемент – это находка новейшего времени… Придет время – избы крестьян и те станут делать цементные». Спустя 90 лет появились многочисленные новостройки.
В менделеевской работе «Стекло и стеклянное производство» есть пророческие слова: …расстеклованная масса найдет свое практическое применение…». Сто лет спустя появилось сообщение о том, что обтекатели космических ракет изготовляются из закристаллизовавшегося стекла.
Дмитрий Иванович изучал воздухоплавательное дело. Чтобы аэронавты могли безопасно достигать больших высот, он предложил вместо открытой корзины герметическую гондолу. Ее конструкция заключается в следующем: «Эллиптический резиновый баллон, крепко опутанный снаружи веревками, снабженный предохранительным клапаном от резервуара со сжатым воздухом…». Спустя 55 лет был совершен первый полет в стратосферу на аппарате с герметической гондолой.
В 1872 году, работая над упругостью газов, он изготовил прибор, чувствительный к изменениям атмосферного давления - дифференциальный барометр. Барометр стал основой высотомера. В 1875 году офицеры генштаба использовали высотомеры для проведения нивелирования в Финляндии.
В 1876 году, когда бензин считался бесполезным отбросом, Дмитрий Иванович писал о выгодности и удобстве двигателя, под поршнем которого взрывается смесь воздуха и летучих частей нефти, то есть бензина. «…Должно разработать сведения о действии жара на тяжелые масла нефти…они претерпевают изменения, и между продуктами, найдутся технически важные и полезные». Речь идет о пиролизе, позволяющем увеличить выход бензина из нефти. Спустя 40 лет потребление бензина в Америке впервые превысило потребление керосина.
Его книга «Заветные мысли» - это историко-философский и социально-экономический трактат, в котором содержится как бы его завещание потомству, итоги пережитого и передуманного по различным вопросам, касающимся экономической, государственной и общественной жизни России.
Заслуги великого ученого оценены по достоинству.
Д.И. Менделеев, Доктор университетов: императорского С.-Петербургского, Эдинбургского, Геттингенского, Оксфордского, Кембриджского, Принстонского, Глазговского и Йельского; профессор С.-петербургского университета и С.-Петербургского технологического института; член академий: Парижской, Датской, Венской, Краковской, Римской, Бельгийской, Прусской, Американской и Сербской; член Королевского общества в Лондоне и королевских обществ Эдинбургского и Дублинского; член Русского химического общества; Минералогического общества в Петербурге; Московского общества сельского хозяйства; Общества любителей естествознания, антропологии и этнографии при Московском университете; Немецкого химического общества; Общества биологической химии; Итальянского научного общества; член имп.Академии художеств; член Международного комитете мер и весов; член-корреспондент ПетербургскойАкадемии наук, Общества поощрения национальной промышленности, Роттердамского общества естествоиспытателей, Венгерской Академии наук, королевского общества наук в Геттингене, Королевской академии наук в Турине, Королевской Академии наук в Риме; почетный член Королевского института Великобритании; императорских университетов в Москве, Казани, Харькове, Киеве, Одессе, Юрьеве и Томске, имп. Медико-хирургической академии, Московского технического училища, Петровской земледельческой академии и Института сельского хозяйства в Новой Александрии; Петербургского политехнического института; Томского и Петербургского технологических институтов; почетный член Американской Академии искусств и наук в Бостоне, Ирландской королевской Академии, Шведской Академии наук и Академии наук Болонского института; почетный член Русского физико-химического общества; Американского химического; имп. Русского технического; почетный член Общества естествоиспытателей в Казани, Киеве, Риге, Екатеринбурге, Кембридже, Франкфурте-на-Майне, Гетеборге, Брауншвейге, Политехнического в Москве, Московского и Полтавского сельско-хозяйственных обществ; почетный член Общества охранения народного здравия, Общества русских врачей, Медицинских обществ: С.-Петербургского, Виленского, Кавказского, Вятского, Иркутского, Архангельского, Симбирского и Екатеринославского и Фармацевтических обществ: Киевского, Великобританского и Филадельфийского; почетный член Общества физических наук в Бухаресте и почетный член Кембриджского и Американского философских обществ, Русского астрономического общества.
Отделение химии Русского Физико-Химического Общества учредило в честь Менделеева две премии за лучшие работы по химии. Библиотека Менделеева, вместе с обстановкой его кабинета, приобретена Петроградским университетом и хранится в особом помещении, когда-то составлявшем часть его квартиры. 6
Заключение
В ходе проведенного исследования по изучению биографии и научной деятельности Д.И. Менделеева узнали интересные и малоизвестные факты из жизни нашего великого соотечественника.
Изученные материалы оставили яркие впечатления о могуществе силы человеческого разума, которым обладал Д.И. Менделеев. Могучая сила глубины и новизны мыслей великого ученого помогает нам по-новому увидеть и понять мир.
Можно только поражаться гармоничности развития личности Менделеева, которому всегда удавалось интересоваться и делать то, что надо, вовремя – ни раньше и ни позже. Любопытно, что Дмитрий Иванович еще в 1869 году на основе только что установленной им периодической зависимости предугадывал положение неоткрытых к тому времени элементов. Черновой набросок с соответствующими расчетами в 1950-х годах был обнаружен в архиве ученого.
Заслуги Д.И. Менделеева в том, что именно он написал первый русский учебник «Органической химии»; именно он первый отказался от старого способа написания некоторых знаков и формул; именно он вел в русский химический обиход многие термины, сохранившиеся до наших дней; именно он разработал теорию предельных органических соединений. Велика роль его книги в развитии органической химии. Его опубликованный при жизни учебник «Органическая химия» был удостоен Демидовской премии. 6
Потомки получили в наследство от Д.И.Менделеева более пятисот работ, среди которых прославленная книга «Основы химии». Кроме того, предметами интересов учёного были физика, экономика, воздухоплавание и даже сельское хозяйство. Он был организатором и возглавлял Главную палату мер и весов. Всему химическому сообществу известна его диссертация «О соединении спирта с водой». А явившуюся результатом многолетних экспериментов и испытаний периодическую таблицу химических элементов, открытую в 1869 году, знает сегодня каждый школьник. 1,2. В 1892 году учёный блестяще находит ответ на вопрос о создании бездымного пороха. Энциклопедический словарь Брокгауза-Ефрона содержит многочисленные статьи Дмитрия Ивановича. А философский трактат этого талантливого человека «Заветные мысли» явился неким итогом его богатой и яркой жизни.
Мы потомки, горды и счастливы тем, что можем пользоваться плодами его величайших открытий.
Выводы
1. В ходе теоретических исследований обработаны различные источники информации: книжные издания и интернет-источники. В изученных материалах привлекает внимание секрет менделеевских знаний, который заключается в колоссальном запасе сведений из различных областей науки. Величайшее открытие Д.И. Менделеева – созданная им Периодическая система химических элементов, носящая его имя. Дмитрий Иванович Менделеев – великий мыслитель, просветитель, экспериментатор, теоретик и практик.
2. Труды великого ученого нашли отражение в нашей памяти. Его имя носят учебные заведения, населенные пункты и географические объекты. Его именем назван действующий вулкан на о. Кунашир в Сахалинской области, подводный хребет в центральной части Северного Ледовитого океана, большой кратер на обратной стороне Луны, 101-й элемент «менделевий».
Список литературы
-
Габриелян О.С. Химия. 8 класс: учеб. для общеобразоват.учреждений – М.: Дрофа, 2013 – 267с.
-
Габриелян О.С. Химия. 9 класс: учеб. для общеобразоват.учреждений – М.: Дрофа, 2017 – 319с.
-
Крицман В.А. Книга для чтения по неорганической химии. Пособие для учащихся. – М.: Просвещение, 1975 – 303с.
-
Петрянов И.В., Трифонов Д.Н. Великий закон. – М.: Педагогика, 1984 – 127с.
-
Смирнов Г.В. Менделеев – М.: Молодая гвардия, 1974 – 336с.
-
Ушаков Д.Н. Большой толковый словарь современного русского языка. – М.: Роосса, 2008 – 1247с.
-
Электронный ресурс: https://obrazovaka.ru/alpha/m/mendeleev-dmitrij-ivanovich-mendeleev-dmitri-ivanovich#ixzz5hBQAu5Ue