MASARYKOVA UNIVERZITA PEDAGOGICKÁ FAKULTA KATEDRA CHEMIE
Historie chemie Bakalářská práce
Brno 2010
Vedoucí bakalářské práce: doc. Mgr. Hana Cídlová, Dr.
Vypracovala: Barbora Kohoutková
Prohlašuji, ţe jsem bakalářskou práci vypracovala samostatně a pouţila jen prameny uvedené v seznamu literatury. Souhlasím, aby práce byla uloţena na Masarykově univerzitě v knihovně Pedagogické fakulty a zpřístupněna ke studijním účelům. V Brně dne 16. dubna 2009
.....................
-2-
Děkuji doc. Mgr. Haně Cídlové, Dr. za odborné vedení, trpělivost, cenné rady a připomínky, kterými přispěla k vytvoření a zdokonalení této bakalářské práce.
-3-
Obsah 1.
ÚVOD ......................................................................................................................................... 5
2.
CÍL PRÁCE ................................................................................................................................... 6
3.
POSTUP PRÁCE ........................................................................................................................... 7
4.
GRAFICKÁ ÚPRAVA..................................................................................................................... 8 4.1 ROZVRŽENÍ STRÁNEK ........................................................................................................................ 8 4.2 VZHLED STRÁNEK ............................................................................................................................. 9 4.2.1 Vybrané kapitoly z historie chemie 19. a 20. století.............................................................. 9 4.2.2 Přehled laureátů Nobelovy ceny za chemii ........................................................................... 9 4.2.3 Životopisy laureátů Nobelovy ceny za chemii ......................................................................10
5.
ROZDĚLENÍ PRÁCE NA STUDIJNÍM MATERIÁLU .........................................................................11
6.
OBSAH STUDIJNÍHO MATERIÁLU ...............................................................................................12 6.1 VYBRANÉ KAPITOLY Z HISTORIE CHEMIE 19. A 20. STOLETÍ ........................................................................15 6.1.1 Atom .................................................................................................................................15 6.1.2 Objevy nových prvků ..........................................................................................................17 6.1.3 Fyzikální chemie ................................................................................................................17 6.1.4 Biochemie..........................................................................................................................18 6.2 NOBELOVY CENY ZA CHEMII ...............................................................................................................19 6.2.1 Přehled laureátů Nobelovy ceny za chemii ..........................................................................20 6.2.2 Životopisy laureátů Nobelovy ceny za chemii ......................................................................20
7.
DISKUZE.....................................................................................................................................22
8.
VÝHLED NA DALŠÍ PRÁCI............................................................................................................24
9.
ZÁVĚR ........................................................................................................................................25
10.
RESUMÉ.....................................................................................................................................26
11.
SEZNAM LITERATURY: ...............................................................................................................27
12.
SEZNAM OBRÁZKŮ A TABULEK ..................................................................................................28
-4-
1. Úvod Historie není jen seřazení jednotlivých událostí, jak náhodou chronologicky následovaly za sebou, ale je školou lidského ducha a jeho civilizace; ukazuje nám výsledky a vlivy, kterými působily rozličné příčiny na různé přírodní jevy a snad nás jednou přivede k tomu, abychom zjistili zákony, které toto působení ovládají. A. Ladenburg [1] Chemie se vyvíjela jiţ od samého počátku lidstva. Je velmi obtíţné datovat vznik chemie jako přírodní vědy. Nicméně rozdělávat oheň se naučili lidé asi před padesáti tisíci lety a dodnes je proces hoření povaţován za nejstarší chemický proces, který se naučil člověk prakticky vyuţívat. Historie chemie patří neodmyslitelně k tématům, o kterých by měl mít učitel chemie základní přehled. Je to jednak téma motivující ke studiu, jednak umoţňující pochopení mnohých zákonitostí, se kterými se dnes v chemii setkáváme. I přesto ale bývá historie chemie často opomíjena a informace k tomuto tématu nejsou příliš jednotné. Ve studijní pomůcce vytvořené v rámci této bakalářské práce se studenti seznámí nejen s historií chemie jako takovou, ale také s jejím vývojem v souvislosti s historickými událostmi, především politickými, které se o rozvoj chemie nemalou měrou zaslouţily.
-5-
2. Cíl práce Cílem této bakalářské práce byla tvorba webových stránek o historii chemie určených jako studijní materiál především studentům Pedagogické fakulty Masarykovy univerzity navazujícího magisterského programu N-ZS Učitelství pro základní školy, oboru CH2 Učitelství chemie pro základní školy v kombinaci s jiným oborem pro předmět Historie chemie. Tento předmět je pro studenty volitelný a je nabízen v prvním a třetím semestru magisterského studijního programu. Předmět je nabízen i mimo mateřské obory.
-6-
3. Postup práce Předmět Historie chemie na PdF MU prošel ve školním roce 2009/2010 řadou změn v důsledku změny vyučujícího, coţ s sebou neslo téţ změnu sylabu předmětu a zahájení tvorby nového studijního materiálu. Pro obsáhlost problematiky historie chemie, která sahá od pravěku aţ po současnost, byla práce rozdělena mezi dvě studentky. Autorka se věnovala historii chemie od 19. století po současnost a ţivotopisům chemiků, kteří za chemii získali Nobelovu cenu. Prvotním úkolem bylo doplnit chybějící přehled laureátů Nobelovy ceny za chemii do studijního materiálu [2], a to od roku 1999. Následně začala autorka vypracovávat konkrétní ţivotopisné údaje jednotlivých laureátů Nobelovy ceny za chemii. Vycházela přitom především z publikace [3]. Dalším
úkolem
bylo
zpracovat
vybrané
kapitoly
z historie
chemie
19. – 20. století. Materiál je vytvořen v souladu s novou osnovou předmětu Historie chemie jako podklad k výuce této problematiky. Autorka při jeho tvorbě vycházela především z [4]. Tato publikace byla předchozím vyučujícím předmětu Historie chemie doporučena jako základní studijní literatura. Snahou autorky bakalářské práce bylo její obsah zestručnit, zpřehlednit vytvořením hypertextových odkazů, doplnit ji o obrázky, fotografie a tabulky, rozčlenit do několika přehlednějších úrovní a obsah převést do formy www stránek. Posledním úkolem bylo vytvoření www stránek.
-7-
4. Grafická úprava Studijní materiál byl tvořen v textovém procesoru Microsoft Office Word 2007. Následně byl převeden pomocí aplikace Microsoft Office SharePoint Designer 2007 do HTML podoby. Další programy, které byly nápomocny k tvorbě studijního materiálu: při úpravách obrázků Malování (součást operačního systému Windows XP Profesional).
4.1 Rozvržení stránek Stránka byla rozdělena na čtyři rámce, které napomáhají lepší přehlednosti. V horním rámci se nachází pouze nadpis stránek. V levém rámci se nachází menu obsahující odkazy na jednotlivé kapitoly učiva. Obsahují stručný název kapitoly. V pravém (největším) rámci se nachází obsah stránky s vlastním textem, na který odkazují odkazy levého rámce. Poslední, spodní rámec, je tzv. patička obsahující jméno autorky studijního materiálu, rok jeho vzniku a odkaz na pouţitou literaturu.
Obr. 1: Rozvržení www stránek
-8-
4.2 Vzhled stránek Při řešení problému designu se spoluautorky dohodly, ţe z časových důvodů a z důvodu relativní náročnosti tvorby grafických prvků ponechají pro účel bakalářské práce design jednoduchý a do budoucna dojde k jeho vylepšení. U různých témat bylo pouţito různých stylů, fontů a velikostí písma. Pro lepší přehlednost proto autorka v jednotlivých kapitolách popíše, jakým způsobem psala jednotlivé sekce.
4.2.1 Vybrané kapitoly z historie chemie 19. a 20. století Veškerý text této části studijního materiálu je psán písmem Calibri a je zarovnán do bloku. Tato část studijního materiálu je rozdělena na jednotlivé kapitoly a podkapitoly. Nadpis kaţdé kapitoly je jednoúrovňově číslován, psán velkými písmeny velikosti 12, odsazení odstavce je 0,75 cm. Nadpisy jednotlivých podkapitol jsou číslovány dvouúrovňově, jsou psány tučně, velikostí písma 12 a jsou podtrţené. Odsazení odstavce je 0,75 cm. Samotný text je psán velikostí písma 12 a odsazení prvního řádku odstavců je 0,75 cm. Jména vědců, kteří se podíleli na rozvoji chemie, jsou v textu zvýrazněna tučně, stejně jako významné roky objevů apod. V textu se nacházejí také hypertextové odkazy, které jsou zvýrazněny a podtrţeny modře. Text je doplněn obrázky, které jsou zarovnány buď k levému, nebo pravému okraji. Velikost obrázků je různá. Výška obrázků se pohybuje v rozmezí od 6,26 cm po 7,18 cm, nejčastěji však 6,76 cm. Šířka obrázků se pohybuje v rozmezí od 4,3 cm po 5,68 cm, nejčastěji však 4,82 cm. Pod obrázkem se nacházejí popisky, jsou umístěny v rámečku, jehoţ rozměry jsou přizpůsobeny šířce obrázku a délce textu. Popisek je zarovnán na střed, psán tučně, velikostí písma 11.
4.2.2 Přehled laureátů Nobelovy ceny za chemii Při tvorbě této části studijního materiálu autorka vycházela z návrhu vytvořeného ve skriptech [2] pro předmět Obecná chemie. Jedná se o tabulku, která obsahuje celkem čtyři sloupce. V prvním sloupci se nachází rok, kdy byla Nobelova cena za chemii udělena. Psáno písmem Times New Roman, velikostí písma 10. Text je zarovnán na střed.
-9-
Ve druhém sloupci se nachází fotografie vědců, kteří Nobelovu cenu získali. Rozměry kaţdé fotografie jsou zadané tak, aby korespondovaly s danou šířkou sloupce a výškou řádku. Výška jednotlivých fotografií se pohybuje v rozmezí od 1,46 do 1,75 cm a šířka v rozmezí od 1,06 do 1,24 cm. Fotografie jsou zarovnány na střed. Třetí sloupec obsahuje jméno a příjmení laureáta a rok jeho narození, popřípadě i úmrtí. Jména jsou psána tučně, motivem Times New Roman o velikosti písma 9 a některá obsahují internetové odkazy na ţivotopisy jednotlivých laureátů, proto jsou psána modře a jsou podtrţena modrou čarou. Roky narození jsou psány motivem Times New Roman o velikosti písma 8. Text je zarovnán vlevo. Poslední, čtvrtý sloupec, obsahuje stručný popis vědeckého výzkumu či vynálezu, za který byla Nobelova cena udělena. Je psán písmem Times New Roman, velikostí písma 10. Text je zarovnán do bloku.
4.2.3 Životopisy laureátů Nobelovy ceny za chemii Při tvorbě této části studijního materiálu se autorka snaţila zachovat jednoduchost a přehlednost tím, ţe kromě jména a příjmení laureáta a jeho fotografie všechny informace vkládala pod jednotlivé odráţky. Celý text je psán písmem Calibri. Nadpis, kterým je celé jméno laureáta, je zarovnán na střed, psán tučně, podtrţený a písmo je velikosti 18. Pod nadpisem se nachází fotografie laureáta, která je zarovnána na střed, rozměr na výšku je 6,01 cm a na šířku 4,29 cm. Pod fotografií se nachází maximálně dvě úrovně odráţek s textem. U textu zvolila autorka velikost písma 11. Základními odráţkami, které jsou odsazené 0,63 cm, jsou „•“. Další odráţky, které autorka v textu pouţila, jsou odsazené 3,17 cm a jsou jimi „–“. V textu se nachází odkazy na poznámku pod čarou. Značky poznámky pod čarou jsou
† ‡
, , atd. a od základního textu jsou odděleny vodorovnou čarou. Velikost písma
poznámky je 10, písmo je Calibri.
- 10 -
5. Rozdělení práce na studijním materiálu Práce na tvorbě studijního materiálu byla pro velkou obsáhlost problematiky následovně rozdělena mezi dvě studentky: Petra Křivánková
Paleolit Neolit Eneolit Doba bronzová Doba ţelezná Chemie v Řecku a Římě
Barbora Kohoutková
Vybrané kapitoly z historie chemie 19. a 20. století Přehled laureátů Nobelovy ceny za chemii Ţivotopisy laureátů Nobelovy ceny za chemii
- 11 -
6. Obsah studijního materiálu V následujícím textu se nachází přehled jednotlivých částí studijního materiálu tak, jak se nacházejí také na www stránkách. V části studijního materiálu Vybrané kapitoly z historie chemie 19. a 20. století jsou prozatím zpracovány čtyři vybrané kapitoly:
1. Atom 1.1 Zrození atomové myšlenky 1.2 Vývoj názorů na stavbu látek v 19. a 20. století 1.3 Objev struktury atomu a vývoj názorů na jeho stavbu 1.4 Vznik kvantové mechaniky 1.5 Atomové jádro, jaderná energie 1.6 Vývoj názorů na slučování atomů 2. Objevy nových prvků 3. Fyzikální chemie 3.1 Teorie elektrolytické disociace 3.2 Teorie kyselin a zásad 3.3 Elektrochemie 4. Biochemie 4.1 Zrod biochemie 4.2 Vitamíny 4.3 Fotosyntéza 4.4 Nukleové kyseliny Autorka si je vědoma, ţe prozatím chybí důleţitá témata, jako například Vznik a vývoj organické chemie, Problematika systematizace prvků a periodického zákona, Rozvoj průmyslové chemie nebo Vznik vědeckého lékařství. Celý pohled na historii chemie 19. – 21. století bude zpracován v navazující diplomové práci. V kapitole 6.1 je stručně popsán obsah jednotlivých kapitol.
- 12 -
V kapitole Přehled laureátů Nobelovy ceny za chemii jsou prozatím zpracováni tito laureáti, přičemţ u tučně psaných jmen jsou zpracovány i ţivotopisy:
Jacobus Henricus van't Hoff, Emil Herman Fischer, Svante August Arrhenius, Sir William Ramsay, Johann Friedrich Wilhelm Adolf von Baeyer, Henri Moissan, Eduard Buchner, Ernest Rutherford, Friedrich Wilhelm Ostwald, Otto Wallach, Marie Curie-Skłodowska, Victor Grignard, Paul Sabatier, Alfred Werner, Theodore William Richards, Richard Martin Willstätter, Fritz Haber, Walther Hermann Nernst, Frederick Soddy, Francis William Aston, Fritz Pregl, Richard Adolf Zsigmondy, Theodor Svedberg, Heinrich Otto Wieland, Adolf Otto Reinhold Windaus, Sir Arthur Harden, Hans Karl August Simon von Euler-Chelpin, Hans Fischer, Carl Bosch, Friedrich Bergius, Irving Langmuir, Harold Clayton Urey, Jean Frédéric Joliot-Curie, Irène Joliot-Curie, Peter Josephus Wilhelmus Debye, Sir Walter Norman Haworth, Paul Karrer, Richard Kuhn, Adolf Friedrich Johann Butenandt, Leopold Stephen Růžička, József György Hevesy, Otto Hahn, Artturi Ilmari Virtanen, James Batcheller Summer, John Howard Northrop, Wendell Meredith Stanley, Sir Robert Robinson, Arne Wilhelm Kaurin Tiselius, William Francis Giauque, Otto Paul Hermann Diels, Kurt Alder, Edwin Mattison McMillan, Glenn Theodore Seaborg, Archer John Porter Martin, Richard Laurence Millington Synge, Hermann Staudinger, Linus Carl Pauling, Vincent du Vigneaud, Sir Cyril Norman Hinshelwood, Nikolaj Nikolajevič Semjonov, Sir Alexander Robertus Todd, Frederick Sanger, Jaroslav Heyrovský, Willard Frank Libby, Melvin Calvin, Max Ferdinand Perutz, John Cowdery Kendrew, Karl Ziegler, Giulio Natta, Dorothy Crowfoot-Hodgkin, Robert Burns Woodward, Robert Sanderson Mulliken, Manfred Eigen, Ronald George Wreyford Norrish, George Porter, Lars Onsager, Derek Harold Richard Barton, Odd Hassel, Luis Federico Leloir, Gerhard Herzberg, Christian Boehmer Anfinsen, Stanford Moore, William Howard Stein, Ernst Otto Fischer, Geoffrey Wilkinson, Paul John Flory, John Warcup Cornforth, Vladimír Prelog, William N. Lipscomb, Ilja Prigogine, Peter Mitchell, Herbert Charles Brown, Georg Wittig, Paul Berg, Walter Gilbert, Frederick Sanger, Kenichi Fukui, Roald Hoffmann, Aaron Klug, Henry Taube, Robert Bruce Merrifield, Herbert Aaron Hauptman, Jerome Karle, Dudley Robert Herschbach, Yuan Tseh Lee, John Chales Polanyi, Donald J. Cram, Jean-Marie Lehn, - 13 -
Charles J. Pedersen, Johann Deisenhofer, Robert Huber, Hartmut Michel, Sidney Altman, Thomas R. Cech, Elias James Corey, Kary Banks Mullis, Michael Smith, George A. Olah, Paul Crutzen, Mario Molina, F. Sherwood Rowland, Robert F. Curl Jr., Sir Harold W. Kroto, Richard Errett Smalley, Paul D. Boyer, John E. Walker, Jens C. Skou, Walter Kohn, John Anthony Pople, Ahmed H. Zewail, Alan Jay Heeger, Alan G. MacDiarmid, Hideki Shirakawa, William S. Knowles, Ryoji Noyori, K. Barry Sharpless, John B. Fenn, Koichi Tanaka, Kurt Wüthrich, Peter Agre, Roderick MacKinnon, Aaron Ciechanover, Avram Hershko, Irwin Rose, Yves Chauvin, Robert H. Grubbs, Richard R. Schrock, Roger D. Kornberg, Gerhard Ertl, Osamu Šimomura, Martin Chalfie, Roger Y. Tsien, Venkatraman Ramakrishnan, Thomas A. Steitz, Ada E. Yonath Jména jsou řazena chronologicky dle období udělení Nobelovy ceny za chemii.
- 14 -
6.1 Vybrané kapitoly z historie chemie 19. a 20. století V této části studijního materiálu jsou řešeny otázky vývoje chemie nejen v 19. a 20. století, ale je zde také stručně pojednáno o zrození chemických názorů sahajících aţ do doby před naším letopočtem v porovnání s moderní vědou. Text je doplněn fotografiemi vědců, obrázky přístrojů a tabulkou objevených prvků. Jména jednotlivých vědců jsou označena tučně a u některých je vloţen hypertextový odkaz na ţivotopis. Jednotlivé stránky studijního materiálu jsou pro lepší přehlednost rozděleny do niţších úrovní. Důvodem k rozdělení byla snaha o umoţnění lepší orientace na www stránkách. Kaţdá z kapitol a podkapitol se nachází na nové stránce. Kapitoly byly rozděleny následovně: 1. Atom 2. Objevy nových prvků 3. Fyzikální chemie 4. Biochemie V následujícím přehledu jsou uvedeny základní témata, které byly při tvorbě jednotlivých úrovní stránek řešeny.
6.1.1 Atom Kapitola Atom je rozdělena na šest podkapitol. Název kaţdé z nich vystihuje základní téma, které je v ní probráno. Témata rozebíraná v kapitole Atom jsou následující: 1.1 Zrození atomové myšlenky 1.2 Vývoj názorů na stavbu látek v 19. a 20. století 1.3 Objev struktury atomu a vývoj názorů na jeho stavbu 1.4 Vznik kvantové mechaniky 1.5 Atomové jádro, jaderná energie 1.6 Vývoj názorů na slučování atomů
Zrození atomové myšlenky Cílem podkapitoly je přiblíţit studentům a čtenářům první názory řeckých filosofů na stavbu atomu. Poukazuje na střety různých názorů filosofů na stavbu látek současně s pojetím moderní vědy.
Vývoj názorů na stavbu látek v 19. a 20. století Tento krátký odstavec podkapitoly pojednává o rychlém rozvoji vědy na přelomu 19. a 20. století. Ten nakonec vedl díky novým objevům v odvětví fyziky k druhé revoluci ve vědě a k narušení celé vytvořené soustavy klasické fyziky označované jako „krize fyziky“ a tím k ovlivnění vývoje chemie ve 20. století.
Objev struktury atomu a vývoj názorů na jeho stavbu Tato podkapitola pojednává o zavedení pojmu „elektron“ do chemie, o objevu radioaktivity, který vedl ke změně v nazírání na atom a následně vytvoření čtyř základních modelů atomů a představě chemiků o povaze elektronu.
Vznik kvantové mechaniky V souvislosti s problémem struktury atomu byla v předchozí podkapitole Objev struktury atomu a vývoj názorů na jeho stavbu řešena pouze otázka vývoje jeho modelu. Tato podkapitola popisuje práce a výstupy W. Heisenberga a E. Schrödingera a sjednocení jejich kvantových teorií atomu Paulem Diracem.
Atomové jádro, jaderná energie V podkapitole je popsáno, jak výzkum jádra atomu ovlivnil další objevy v oblasti chemie, především díky rozvoji v oblasti přístrojové techniky. To vedlo k objevu jaderného záření, jaderných reakcí, přípravě radioizotopů, objevu neutronů a tím ke štěpení jader atomů a následně k vývoji atomové bomby. Je zde nastíněn i problém politické situace v období 2. světové války.
Vývoj názorů na slučování atomů Krátký odstavec podkapitoly popisuje vznik teorie chemického slučování. Je zde zmínka o teorii kovalentní vazby, teorii lokalizovaných elektronových párů, teorii molekulových orbitalů, teorii krystalového pole a teorii ligandového pole. Tyto teorie
- 16 -
nebyly z časových důvodů podrobněji popsány. Předpokládám, ţe objasněny budou v rámci diplomové práce.
6.1.2 Objevy nových prvků Cílem této kapitoly je objasnit základní myšlenky a postupy při objevech prvků. Tato kapitola není z důvodu malé obsáhlosti rozdělena do dalších podkapitol, jak je tomu u kapitol ostatních.
6.1.3 Fyzikální chemie Kapitola Fyzikální chemie je rozdělena na tři podkapitoly. Název kaţdé z nich vystihuje základní problém, který je v něm řešen. Podkapitoly jsou následující 3.1 Teorie elektrolytické disociace 3.2 Teorie kyselin a zásad 3.3 Elektrochemie
Teorie elektrolytické disociace V podkapitole je popsán vznik Arrheniovy teorie elektrolytické disociace, která následně vedla aţ ke vzniku teorie kyselin a zásad, neboli Arrheniovy teorie.
Teorie kyselin a zásad V podkapitole je popsán vývoj teorií kyselin a zásad, které úzce souvisí s podkapitolou předešlou, tj. Teorií elektrolytické disociace. Je zde zmínka o vzniku tří obecných teorií popisujících kyseliny a zásady, a to o protolytické teorii, rozpouštědlové teorii a Lewisově teorii.
Elektrochemie V této krátké podkapitole je zmínka o Faradayových empirických zákonech a především o významné elektrochemické metodě – polarografii, díky níţ se ve světovém měřítku proslavil její český vědec Jaroslav Heyrovský.
- 17 -
6.1.4 Biochemie Kapitola Biochemie je rozdělena na čtyři následující podkapitoly: 4.1 Zrod biochemie 4.2 Vitamíny 4.3 Fotosyntéza 4.4 Nukleové kyseliny
Zrod biochemie Tato podkapitola stručně popisuje, jaký náhodný objev ke zrodu biochemie vedl a jak výzkumy vědců obrátili pozornost na výzkum chemických procesů v organismech.
Vitamíny Tato podkapitola popisuje vývoj biochemie s aspektem na objev vitamínů, které nebyly aţ do počátků 20. století povaţovány za zvláštní faktor výţivy. Velmi významný byl zejména objev vitamínu C, který byl prvním chemicky objeveným vitamínem.
Fotosyntéza Tato podkapitola pojednává o objevu struktury chlorofylu a o odkrytí tajemství fotosyntézy, která byla po dlouhou dobu chemiky zkoumána.
Nukleové kyseliny Podkapitola se zaměřuje na objev nukleových kyselin a výzkum jejich struktury. Objev nukleotidové sekvence pak umoţnil základní studie v molekulární genetice, především výzkum dědičných nemocí, zhoubných nádorů i rychlý rozvoj genového a genetického inţenýrství a ukázal na obrovské perspektivy teoretické a aplikované biologie a biochemie.
- 18 -
6.2 Nobelovy ceny za chemii V letech 1901-2009 bylo uděleno celkem 157 Nobelových cen za chemii. V následující tabulce je uveden přehled počtu Nobelových cen v rámci jednotlivých států: Stát
Počet cen
USA
60
Německo
28
Anglie
26
Francie
8
Švýcarsko
6
Japonsko
4
Švédsko
4
Holandsko
3
Izrael
3
Kanada
3
Rakousko
2
Argentina
1
Austrálie
1
Belgie
1
Československo
1
Dánsko
1
Finsko
1
Itálie
1
Maďarsko
1
Norsko
1
Rusko
1
Tab. 1: Přehled Nobelových cen za chemii udělených v rámci jednotlivých států
- 19 -
6.2.1 Přehled laureátů Nobelovy ceny za chemii Tato část studijního materiálu obsahuje tabulku s přehledným seznamem laureátů Nobelovy ceny za chemii od roku 1901 do roku 2009. Tabulka jiţ byla vytvořena ve studijním materiálu [2] pro předmět Obecná chemie a obsahoval seznam laureátů Nobelovy ceny za chemii od roku 1901 po rok 1998. Autorka tuto tabulku doplnila o laureáty, kteří získali Nobelovu cenu v letech 1999 – 2009. Jednalo se o doplnění následujících údajů: rok předání Nobelovy ceny, fotografie jednotlivých laureátů, křestní jméno a příjmení včetně roku narození případně i úmrtí jednotlivých laureátů, vědecký výzkum či vynález, za který byla Nobelova cena udělena. Všechny zmiňované údaje byly doplněny dle Oficiálních webových stránek Nobelovy nadace [5]. Mimo to také autorka opravila a doplnila jiţ stávající seznam laureátů, a to popis některých vědeckých výzkumů či vynálezů, za který byla Nobelova cenu udělena, popřípadě rok úmrtí laureátů. Přehled byl doplněn o hypertextové odkazy na ţivotopisy jednotlivých laureátů, o kterých je zmínka v následující kapitole 6.2.2 Životopisy laureátů Nobelovy ceny za chemii.
6.2.2 Životopisy laureátů Nobelovy ceny za chemii V rámci tohoto studijního materiálu jsou sepsány ţivotopisné údaje jednotlivých laureátů Nobelových cen za chemii. Východiskem pro tento materiál byla především publikace [3]. Součástí kaţdého ţivotopisu by po úplném dokončení měly být následující údaje: křestní jméno a příjmení laureáta, fotografie laureáta (převzata z: [5]), údaje o původu laureáta, údaje o dni narození a úmrtí, údaje o vzdělání laureáta, - 20 -
údaje o pracovní činnosti a zkušenostech, údaje o vědeckých výzkumech, vynálezech a poznatcích, přínosy, které měl jejich výzkum pro pozdější rozvoj chemie nebo jiných vědních oborů Tvorba tohoto studijního materiálu byla pozastavena z důvodu formálních úprav pro odevzdání bakalářské práce. Proto obsahuje pouze ţivotopisné údaje laureátů od roku 1901 po rok 1979. Celkem byly sepsány ţivotopisné údaje devadesáti tří chemiků, kteří se zaslouţili o Nobelovu cenu. Dále zbývá doplnit ţivotopisy šedesáti tří laureátů od roku 1980 po rok 2010. Předpokládá se, ţe na další tvorbě a úpravách tohoto materiálu se bude pokračovat v rámci diplomové práce téţe autorky od října roku 2010.
- 21 -
7. Diskuze I přesto, ţe předmět Historie chemie není pro studenty učitelství chemie na Masarykově univerzitě povinný, měl by pro tento předmět existovat vyhovující, dobře dostupný a především přehledný studijní materiál. V předmětu Historie chemie byla do této doby stěţejní studijní literaturou především publikace [4], ze které autorka bakalářské práce vycházela, a část skript [2], obsahující stručný přehled laureátů Nobelovy ceny za chemii. Proto vznikl v roce 2009, v souvislosti se změnou vyučujícího předmětu Historie chemie na PdF MU, nápad vytvořit hypertextový studijní materiál, který by případně mohl slouţit jako přehledný a ucelený informační zdroj i zájemcům z řad veřejnosti. Pro obsáhlost problematiky, která sahá od pravěku aţ po současnost, byla práce rozdělena mezi dvě studentky. Kaţdá ze studentek pracovala na své části samostatně. Tato bakalářská práce se věnuje historii chemie od 19. století do současnosti. Podkladem k práci byly materiály uvedené v seznamu literatury, především: [2], [3], [4], [5]. V souvislosti s tvorbou studijního materiálu by se autorka ráda vyjádřila k dostupnosti informačních zdrojů a k některým problémům, které se při tvorbě materiálu vyskytly. Při vypracovávání ţivotopisných údajů laureátů Nobelovy ceny za chemii se ve všech publikacích, které měla autorka k dispozici, uvádějí laureáti pouze do roku 1998. Například publikace [6] uvádí laureáty pouze do roku 1969, publikace [3] do roku 1998. Jediným zdrojem, kde autorka našla potřebné informace aţ po rok 2009, je [5]. Jelikoţ autorka zvládla vypracovat ţivotopisy pouze do roku 1979, bude i v rámci diplomové práce stále vyuţívat všech tří zmiňovaných zdrojů k dokončení tohoto studijního materiálu. Dalším problémem, který se při tvorbě studijního materiálu objevil, byl rok, kdy J. J. Thomson navrhl první model atomu. Dle [4] a [7] se takto stalo v roce 1904. Ale například publikace [8], [9], [10] uvádějí, ţe první model byl navrţen roku 1903. Pro zajímavost, internetový zdroj [11] uvádí dokonce rok 1906. Další nejasností v literatuře je jméno objevitele J. J. Thomsona, který je v [6], [7], [10] a [12] psán správně jako Thomson, zatímco publikace [4] a [8] jeho jméno chybně uvádějí jako Thompson. Dalším úskalím, na které autorka narazila, byla tvorba www stránek. Vzhledem k tomu, ţe se autorka s tvorbou seznamovala poprvé, nebylo dosaţeno takové kvality stránek, jaká by odpovídala její původní představě. Prozatím jsou stránky vytvořeny - 22 -
pouze jednoduchou formou a jejich zdokonalení se předpokládá v rámci diplomové práce. V rámci stránek Vybrané kapitoly historie chemie 19. a 20. století bylo původním plánem vytvoření hypertextových odkazů, vyskytující se v původním textu, které by podrobněji popisovaly některé méně známé pojmy, o kterých se předpokládá, ţe je studenti neznají. Zatím byly vytvořeny pouze čtyři takovéto hypertextové odkazy, a to Teorie čtyř živlů, Hmotnostní spektrograf, Atomový reaktor a Ostrov stability. Dále byl vytvořen jeden hypertextový odkaz na mapku umístění měst Hirošima a Nagasaki. Vytvoření dalších hypertextových odkazů je v plánu v rámci diplomové práce. Některý z čtenářů by se mohl pozastavit nad tím, ţe v kapitole Vybrané kapitoly z historie chemie 19. a 20. století se autorka v úvodu zmiňuje o myšlenkách filosofů v době před začátkem našeho letopočtu. Došlo k tomu ve snaze o ucelení informací k danému tématu. V budoucnu, kdy bude na stránkách zveřejněna práce spoluautorky, Petry Křivánkové, bude tento text poupraven. Autorka si je vědoma, ţe v Přehledu laureátů Nobelových cen za chemii i Životopisech laureátů Nobelovy ceny za chemii je řada termínů, kterým průměrný student chemie na PdF MU nemůţe rozumět, proto autorka předpokládá, ţe se tento problém pokusí vyřešit v navazující diplomové práci.
- 23 -
8. Výhled na další práci Tvorba studijního materiálu byla pozastavena k březnu roku 2010 z důvodu formálních úprav pro odevzdání bakalářské práce. Na další tvorbě a úpravách tohoto materiálu se bude pokračovat v rámci diplomové práce od října 2010. Autorka předpokládá, ţe výsledky bakalářské práce budou východiskem pro její práci diplomovou, jejíţ snahou by mohlo být zdokonalení a doplnění tohoto studijního materiálu a také výzkum mezi studenty o jeho kvalitě a přehlednosti. V Přehledu laureátů Nobelovy ceny za chemii budou v rámci diplomové práce sjednoceny velikosti fotografií do jednotné podoby. Dále se předpokládá, ţe objevy oceněné Nobelovými cenami budou zařazeny do oborů, k jejichţ rozvoji přispěly. Součástí nově vytvořeného studijního materiálu by v budoucnu mohla být také vytvořena časová osa, která by byla nápomocna při lepší orientaci v tak širokém časovém rozmezí. Časová osa by měla obsahovat nejen dějiny chemické, ale také politické, které rozvoj chemie do jisté míry ovlivnily. Dále se předpokládá, ţe kapitola Vybrané kapitoly z historie chemie 19. a 20. století bude doplněna o chybějící témata jako například vznik a vývoj organické chemie, problematika systematizace prvků a periodického zákona, rozvoj průmyslové chemie nebo vznik vědeckého lékařství. Autorka předpokládá, ţe kapitolu Objevy nových prvků ještě rozšíří o další poznatky, rozdělí ji do přehlednějších podkapitol a doplní o periodickou tabulku s daty objevů jednotlivých prvků a jména vědců, kteří se o jejich objev zaslouţili. Dále v Přehledu laureátů Nobelových cen za chemii i Životopisech laureátů Nobelovy ceny za chemii je řada termínů, kterým průměrný student chemie na PdF MU nemůţe rozumět, proto autorka předpokládá, ţe se tento problém pokusí vyřešit v navazující diplomové práci.
- 24 -
9. Závěr Cílem této práce byla tvorba hypertextového studijního materiálu k předmětu Historie chemie, který by mohl slouţit nejen studentům učitelství chemie na Pedagogické fakultě Masarykovy univerzity, ale také zájemcům z řad veřejnosti V textu bakalářské práce se autorka pokusila stručně a jasně vysvětlit postup její práce při tvorbě studijního materiálu, obsah studijního materiálu a popis jeho současné podoby. Tento studijní materiál je nutné ještě dokončit a poupravit, aby mohl souţit jako plnohodnotný studijní materiál studentům PdF MU. Stěţejní částí bakalářské práce je vytvořený studijní materiál v rozsahu 137 stran, obsahující 281 obrázků, ţivotopisy 93 laureátů Nobelovy ceny za chemii a podrobně zpracovávající čtyři kapitoly z dějin chemie 19. – 20. století. Vytvořený materiál, včetně hypertextových odkazů, byl v komprimované podobě vloţen do informačního systému Masarykovy univerzity jako samostatná příloha bakalářské práce. Spojením s prací Petry Křivánkové by měla vzniknout v rámci diplomové práce studijní pomůcka, která bude umístěna v Informačním systému Masarykovy univerzity.
- 25 -
10. Resumé Bakalářská práce je zaměřena na vytvoření hypertextového studijního materiálu pro výuku předmětu Historie chemie, určeného studentům prvního a druhého ročníku magisterského studijního programu N-ZS Učitelství pro základní školy na PdF MU, oboru CH2 Učitelství chemie pro základní školy v kombinaci s jiným oborem. Zabývá se vybranými základními poznatky o historii chemie od 19. století do současnosti. Autorka má v úmyslu v práci pokračovat v rámci své diplomové práce. Klíčová slova: výuka chemie, studijní materiál, historie chemie, chemie 19. – 20. století, Nobelova cena za chemii,.
This Bachelor thesis focuses on the creation of hypertext study material in order to teach a course on the History of Chemistry. This course is specifically designed for students in the first and second year of studies of a Masters Degree program in the field of Teaching for Elemetary Schools at the Faculty of Education, Masaryk University. This thesis focuses on the basic findings from the history of chemistry from the 19th century until present day. The author intends to continue with this work for her diploma work/Master's Thesis.
Key Vocabulary/Words: teaching chemistry, study materials, history of chemismy, Chemistry of the 19-20th century, Nobel prize for chemistry
- 26 -
11. Seznam literatury: [1]
MOLLIN, Jiří: Historie chemie. Olomouc: Univerzita Palackého, 1992. ISBN 80-7067-080-0.
[2]
CÍDLOVÁ, H., MOKRÁ, Z., VALOVÁ, B.: Obecná chemie. Brno: Masarykova univerzita, 2008. Dostupné z WWW:
. viz studijní materiály předmětu PedF: CH2BP_1P3P.
[3]
WEINLICH, Robert: Laureáti Nobelovy ceny za chemii. Olomouc: Alda, 1998. ISBN 80-85600-54-4.
[4]
BUDIŠ, J. a kol.: Stručný přehled historie chemie. Brno: Masarykova univerzita, 1996. ISBN 80-210-1463-6.
[5]
Nobelprize.org [online]. 2010 [cit. 2010-03-12]. Dostupné z WWW: .
[6]
BOBER, Juraj: Laureáti Nobelovy ceny. Bratislava: Obzor, 1971.
[7]
BANÝR, J., NOVOTNÝ, V.: Stručné dějiny chemie a chemické výroby. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1986.
[8]
BUDIŠ, Josef: Historie chemie slovem a obrazem. Brno: Masarykova univerzita, 1995. ISBN 80-210-1080-0.
[9]
OPAVA, Zdeněk: Chemie kolem nás. Praha: Albatros, 1986.
[10] VACÍK, Jiří: Přehled středoškolské chemie. Praha: SPN - pedagogické nakladatelství, 1995. ISBN 80-85937-08-5. [11] Neznámý autor [online]. 2010 [cit. 2010-04-08] dostupné z WWW: . [12] PICHLER, J.: Historie chemie. Brno: Masarykova univerzita, 1997. ISBN 80-210-1501-2. [13] BOHÁČEK, Ivan: Elixíry života a smrti : o chemii a chemicích : pro čtenáře od 12 let. Praha: Albatros, 1977. [14] HERNECK, Friedrich: Průkopníci atomového věku. Praha: Orbis, 1974. [15] PETRŮ, F., HÁJEK, B.: O vývoji české chemie. Praha: Orbis, 1954. [16] SOLÁROVÁ, M., LICHTENBERG, K.: Vybrané kapitoly z historie chemie. Brno: Paido, 2000. ISBN: 80-85931-81-8. [17] STEPANOV, B.: Cestou k atomu. Praha: Osvěta, 1951.
- 27 -
12. Seznam obrázků a tabulek Obr. 1: Rozvrţení www stránek…………………………………………………………8 Tab. 2: Přehled Nobelových cen za chemii udělených v rámci jednotlivých států……19
- 28 -
