980

11

Раздел 3. КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Спирты и фенолы. Классификация, номенклатура и изомерия. Физические и химические свойства спиртов и фенолов. Метанол, этанол, этиленгликоль, глицерин, фенол. Токсичность фенолов и проблема очистки сточных вод.

Карбонильные соединения. Изомерия, номенклатура альдегидов и кетонов. Физические и химические свойства альдегидов и кетонов. Важнейшие представители: формальдегид, уксусный альдегид, ацетон. Области применения. Роль карбонильных соединений в процессах жизнедеятельности организмов. Методы качественного и количественного определения.

Предельные одноосновные карбоновые кислоты: номенклатура, строение, изомерия, физические свойства. Растения – источники карбоновых кислот и их производных. Химические свойства карбоновых кислот.

Производные кислот: соли, хлорангидриды, ангидриды, амиды, нитрилы, сложные эфиры. Особенности химических свойств муравьиной кислоты.

Высшие жирные кислоты, жиры, масла. Биологическая роль жиров и масел.

Раздел 4. УГЛЕВОДЫ

Углеводы: моносахариды. Распространение в природе. Химия фотосинтеза. Классификация и номенклатура углеводов. Моносахариды: классификация, изомерия, стереоизомерия и таутомерия. Физические и химические свойства моноз. Расщепление гексоз в процессе брожения и дыхания. Отдельные представители моносахаридов: глюкоза, фруктоза, рибоза. Биологическое значение моносахаридов.

Углеводы: дисахариды, полисахариды. Дисахариды: восстанавливающие и невосстанавливающие. Строение и свойства дисахаридов. Отдельные представители: мальтоза, целлобиоза, сахароза. Полисахариды. Крахмал.

Раздел 5. АЗОТСОДЕРЖАЩИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Азотсодержащие органические соединения: амины, аминокислоты Амины: номенклатура, строение и свойства. Ароматические амины.

Анилин. Аминокислоты: классификация, номенклатура, строение. Синтез аминокислот. Физические и химические свойства. Поведение аминокислот при нагревании. Белки.

Раздел 6. ПОЛИМЕРЫ

Общие сведения о полимерах. Определение и основные понятия в химии высокомолекулярных соединений. Номенклатура и классификация полимеров. Методы получения полимеров. Строение и свойства полимеров. Агрегатные,

12

фазовые и физические состояния полимеров. Форма макромолекул и гибкость цепи полимеров. Надмолекулярные структуры полимеров. Химические превращения высокомолекулярных соединений.

Раздел 7. ХИМИЯ ДРЕВЕСИНЫ

Общие сведения о древесине. Предмет химии древесины. Строение древесины. Физические свойства древесины. Химический состав древесины. Основные компоненты древесины. Целлюлоза как природный полимер. Строение и надмолекулярные структуры целлюлозы. Биосинтез целлюлозы. Химические реакции и производные целлюлозы. Гемицеллюлозы. Экстрактивные вещества древесины. Химия лигнина.

4.3. Перечень занятий, проводимых в интерактивной форме

13

5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ, ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ, СЕМИНАРЫ И ДРУГИЕ ВИДЫ АУДИТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ

5.1. Лабораторный практикум

Таблица 4

1Раздел 1 Техника безопасности и правила работы в химической лаборатории. Проверка остаточных знаний по теме “Классификация неорганических соединений”

2Раздел 4 Лабораторная работа № 1. Приготовление растворов

3Раздел 4 Лабораторная работа № 2. Определение концентрации растворов

4Раздел 2 Лабораторная работа № 3. Определение и расчет термодинамических функций химических процессов

5Раздел 2 Лабораторная работа № 4. Химическая кинетика и химическое равновесие в гомогенных и гетерогенных системах

6Раздел 1,2 Отчет по самостоятельной работе (11 задач)

7Раздел 1,2 Текущий контроль № 1 по темам “Основные понятия и законы химии. Химическая термодинамика. Химическая кинетика и равновесие в гомогенных и гетерогенных системах”

8Раздел 3 Семинар по теме “Строение вещества”

9Раздел 3 Текущий контроль № 2 по теме “Строение вещества”. Отчет по самостоятельной работе (3 задачи)

10 Раздел 4 Лабораторная работа № 5. Определение электропроводности растворов

11Раздел 4 Лабораторная работа № 6. Потенциометрический метод определения рН. Гидролиз солей. Определение рН водной вытяжки почв

12Раздел 4 Семинар по теме: “Свойства растворов неэлектролитов и электролитов”. Отчет по самостоятельной работе (6 задач)

14

Продолжение табл. 4

13Раздел 4 Текущий контроль № 3 по темам “Растворы неэлектролитов и электролитов”

14Раздел 5 Лабораторная работа № 7.

Окислительно-восстановительные реакции

15Раздел 5 Лабораторная работа № 8. Гальванические элементы. Электролиз

16Раздел 6 Лабораторная работа № 9. Качественный анализ. Анализ катионов I и II группы.

17Раздел 6 Лабораторная работа № 10. Анализ катионов III и IV групп. Анализ анионов.

18Раздел 6 Текущий контроль № 4 по темам «Окислительновосстановительные реакции. Электрохимические процессы. Химическая идентификация веществ ”. Отчет по самостоятельной работе (3 задачи)

3Раздел 1 Лабораторная работа № 1. Алканы, алкены: способы получения, химические свойства.

4Раздел 1 Лабораторная работа № 2. Алкины, алкадиены: способы получения, химические свойства.

5Раздел 1 Текущий контроль № 1 по темам “Номенклатура, способы получения, химические свойства алканов, алкенов, алкинов, алкадиенов”. Сдача индивидуальных заданий по темам «Алканы, алкены, алкадиены, алкины».

6Раздел 2 Лабораторная работа № 3. Алициклические углеводороды. Терпены.

7Раздел 2 Лабораторная работа № 4. Ароматические углеводороды.

8Раздел 2 Семинар по теме “Алициклические и ароматические углеводороды. Правила ориентации в бензольном ядре”. Сдача индивидуальных заданий по теме ”Алициклические и ароматические углеводороды”.

9Раздел 2 Текущий контроль № 2 по темам “Номенклатура, способы получения, химические свойства алициклических и ароматических углеводородов”.

10Раздел 3 Лабораторная работа № 5. Спирты и фенолы.

11Раздел 3 Лабораторная работа № 6. Альдегиды и кетоны.

12Раздел 3 Лабораторная работа № 7. Карбоновые кислоты.

15

Окончание табл. 4

13 Раздел 3 Текущий контроль № 3 по темам “Номенклатура, способы получения, химические свойства спиртов, фенолов, альдегидов, кетонов, карбоновых кислот и их производных”. Сдача индивидуальных заданий по темам: «Спирты, фенолы, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты».

14Раздел 4 Лабораторнаяработа№8.Углеводы. Моносахариды. Дисахариды

15Раздел 5 Лабораторная работа № 9. Определение вязкости и молекулярной массы полимеров.

16Раздел 6 Лабораторная работа № 10. Химические свойства целлюлозы.

17Раздел 6 Лабораторная работа № 11. Определение степени набухания целлюлозы.

6. Перечень вопросов для промежуточного контроля

Перечень вопросов к текущему контролю № 1

1.Основные химические понятия. Атом, молекула моль. Атомная масса, мольная масса.

2.Закон сохранения массы и энергии.

3.Закон Авогадро. Следствие из закона.

4.Закон кратных отношений.

5.Закон объёмных отношений

6.Закон постоянства состава.

7.Понятие об эквиваленте. Эквивалент элемента и сложных соединений.

8.Закон эквивалентов.

9.Понятие о химической термодинамике. Термохимия. Тепловые эффекты.

10.Первый закон термодинамики. Особенности химических реакций в изобарических и изохорических условиях. Внутренняя энергия. Энтальпия.

11.Закон Гесса. Термохимические расчеты.

12.Закон Лавуазье Лапласса.

13.Понятие об энтропии.

14.Второй закон термодинамики. Изменение энтропии при химических процессах и фазовых переходах.

16

15.Энергия Гиббса и ее изменение в химических процессах. Направленность химических процессов.

16.Определение скорости химической реакции. Скорость реакций в гомогенных и гетерогенных системах.

17.Зависимость скорости химической реакции от природы реагирующих веществ. Энергия активации.

18.Зависимость скорости химических реакций от концентрации реагирующих веществ. Закон действия масс. Константа скорости реакции.

19.Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа.

20.Катализаторы и каталитические системы. Гомогенный и гетерогенный катализ.

21.Обратимые и необратимые реакции.

22.Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье.

Перечень вопросов к коллоквиуму № 1

1.Основные сведения о строении атома.

2.Состав атомных ядер. Изотопы. Изобары.

3.Исторические этапы создания теории строения атома. Двойственная природа электрона. Уравнение де Бройля.

4.Волновое уравнение Шредингера. Волновая функция.

5.Характеристика энергетического состояния электрона квантовыми числами: главное, побочное, магнитное, спиновое.

6.Распределение электронов по энергетическим уровням в соответствии с принципом Паули, правилами Клечковского и Гунда.

7.История создания периодической системы химических элементов. Основные законы философии и периодическая система Д.И.Менделеева.

8.Периодический закон Д.И.Менделеева. Диалектический характер периодического закона. Положение элементов в периодической системе. Периоды. Группы. Подгруппы.

9.Физический смысл порядкового номера элементов. Закон Мозли.

10.Связь периодической системы с электронным строением атомов. s-, p-, d-, f - элементы. Проскок электронов.

11.Атомные и ионные радиусы. Энергия ионизации и сродство к электрону. Понятие об электроотрицательности.

12.Условие образования химической связи. Типы химической связи. Химическая связь и валентность.

13.Количественные характеристики химической связи: длина связи, энергия связи, валентные углы.

14.Ковалентная связь. Метод валентных связей (МВС).

17

15.Свойства ковалентной связи: насыщаемость, направленность связи, σ-, π-связи. Поляризуемость связи. Полярные и неполярные молекулы. Понятие о диполях и дипольном моменте. Гибридизация атомных орбиталей.

16.Ковалентная связь. Метод молекулярных орбиталей (ММО). Связывающие

иразрыхляющие молекулярные орбитали. Энергетическая диаграмма распределения электронной плотности.

17.Донорно-акцепторный механизм образования связи.

18.Ионная связь и ее свойства.

19.Водородная связь, ее свойства.

20.Металлическая связь и ее особенности.

21.Влияние химической связи на свойства веществ.

Перечень вопросов к текущему контролю № 2

1.Определение понятия "растворы". Классификация растворов. Термодинамика растворения.

2.Способы выражения концентрации растворов.

3.Тепловые эффекты при растворении.

4.Растворимость.

5.Диффузия и осмос. Осмотическое давление растворов. Закон Вант-Гоффа. Значение осмоса.

6.Давление пара растворов. Первый закон Рауля.

7.Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов. Второй закон Рауля.

8.Растворы электролитов. Изотонический коэффициент.

9.Электролитическая диссоциация. Степень диссоциации, константа диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Активность.

10.Ионные уравнения реакций.

11.Произведение растворимости.

12.Ионное произведение воды. Водородный показатель.

13.Индикаторы.

14.Гидролиз солей. Типичные случаи гидролиза солей. Константа и степень гидролиза. Значение гидролиза в живой природе.

Перечень вопросов к текущему контролю № 3

1.Окислительно-восстановительные процессы. Степень окисления.

2.Окислители и восстановители. Окисление и восстановление.

3.Типы окислительно-восстановительных реакций.

4.Методы составления уравнений окислительно-восстановительных реакций.

18

5.Эквивалент окислителя и восстановителя.

6.Окислительные и восстановительные свойства элементарных веществ и химических соединений.

7.Электрохимические процессы: определение, классификация.

8.Понятие об электродных потенциалах. Стандартные электроды. Стандартный водородный электрод.

9.Потенциалы металлических электродов. Уравнение Нернста.

10.Гальванические элементы. ЭДС и ее измерение.

11.Электролиз. Последовательность электродных процессов.

12.Электролиз с нерастворимым и растворимым анодом.

13.Законы Фарадея.

14.Практическое применение электролиза.

15.Понятие о коррозии металлов.

16.Основные виды коррозии металлов. Химическая и электрохимическая коррозия. Механизм коррозии.

17.Методы защиты от химической коррозии.

18.Методы защиты от электрохимической коррозии.

7. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Самостоятельная работа студентов

При изучении данной дисциплины особое внимание уделяется организации самостоятельной работы студентов и контролю за самостоятельной работой, как одного из основных видов обучения студентов.

Самостоятельная работа студентов и контроль за ее выполнением проводится по следующим направлениям:

−составление конспекта по выполняемой лабораторной работе с использованием лабораторного практикума по дисциплине “Химия” и лабораторного практикума с компьютеризированными лабораторными работами;

−освоение теоретического материала по теме лабораторной работы по конспектам лекций и учебнику;

−освоение теоретического материала по темам дисциплины “Химия”, вынесенным для самостоятельного изучения, с использованием учебной литературы и конспектов лекций для самостоятельной работы студентов;

−отчет по самостоятельной работе – сдача допуска к лабораторным работам;

−отчет по самостоятельной работе – решение и отчет по задачам;

−отчет по самостоятельной работе – сдача текущего контроля по темам соответствующего раздела дисциплины “Химия”;

−написание рефератов по отдельным темам дисциплины.

19

Для контроля самостоятельной работы студентов используется модульнорейтинговая система оценки знаний, а также сдача наиболее успевающими студентами блочных экзаменов в ходе семестра.

Одной из эффективных форм организации процесса обучения и контроля самостоятельной работы студентов является компьютеризация учебного процесса, которая проводится по следующим направлениям:

−для сдачи допуска к лабораторным работам и проведения расчетов по экспериментальным данным в лабораторном практикуме;

−для сдачи отчета по лабораторным работам;

−для контроля за освоением теоретического материала по отдельным разделам дисциплины.

Поскольку аудиторно лекции читаются не в полном объеме дисциплины,

на самостоятельное изучение студентам выносятся разделы, которые сообщаются студентам преподавателем и отображаются в рабочем плане.

В табл. 4 приведены темы и вопросы, выносимые для самостоятельного изучения дисциплины «Химия».

20

8. Перечень вопросов для итогового контроля

Перечень вопросов к зачету по I части курса «Химия»

Вопросы к I блоку

1.Основные понятия химии.

2.Основные законы химии.

3.Энергетика химических процессов.

4.Элементы термохимии. Экзо- и эндотермические реакции. Термохимические уравнения.

5.Законы термохимии: закон Гесса и Лавуазье-Лапласса.

6.Первый закон термодинамики.

7.Внутренняя энергия и энтальпия.

8.Энтальпия образования.

9.Изменение энтальпии в химических реакциях.

10.Понятие об энтропии.

11.Второй закон термодинамики.

12.Изменение энтропии при химических реакциях.

13.Понятие об изобарно-изотермическом потенциале (энергия Гиббса).

14.Влияние энтальпийного и энтропийного факторов на направление реакции.

15.Стандартная энергия Гиббса образования.

16.Условие самопроизвольного направления протекания химического процесса.

17.Скорость химических реакций и методы ее регулирования. Гомогенные и гетерогенные системы.

18.Зависимость скорости химических реакций от концентрации реагирующих веществ. Закон действия масс. Константа скорости реакции.

19.Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Понятие об энергии активации.

20.Катализаторы и каталитические системы. Гомогенный и гетерогенный катализ.