Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Опис предмета
|
|
Робоча програма з курсу побудована на підставі структурно-логічного підходу до визначення місця даного курсу в системі біологічних та хімічних дисциплін з урахування міжпредметних зв’язків та найбільш важливих для вивчення біологічних дисциплін питань хімії.
Особлива увага приділяється в курсі темам, що пов’язані з обміном речовин в природі та ековалеологічним аспектам.
При проходженні лабораторного практикуму студенти знайомляться з методами і приладами для хімічних досліджень, проводять необхідні розрахунки, виводять відповідні закономірності – набувають навичок науково-дослідної роботи.
Курс складається з двох модулів “Загальна хімія” та “Органічна хімія”.
При вивченні першого модулю студенти коротко знайомляться з основними законами та теоріями хімії: будовою атома та речовини, періодичним законом, теорією електролітичної дисоціації і т.д, готуються до вивчення курсу біонеорганічної хімії в межах курсу “Біохімія”. Курс передбачає навчанню розв’язання хімічних задач за стандартними схемами і підходами, а також нестандартні рішення задач з метою більш глибокого засвоєння студентами понять та законів з найважливіших розділів загальної хімії, самостійну роботу студентів по закріпленню основних понять та законів хімії, а також творчу роботу при виконанні індивідуальних завдань.
Вивчаючи другий модуль студенти набувають знань з тем: “Вуглеводні”, “Кисневмісні органічні сполуки”, “Амінокислоти”, “Жири”, “Вуглеводи”. Особлива увага звертається на фізико-хімічні властивості природних органічних сполук.
В кінці кожного модулю студенти отримують залік.
| Курс: підготовка бакалаврів | Напрям, спеціальність, освітньо-кваліфікаційний рівень | Характеристика навчального курсу |
| Кількість кредитів, відповідних ECTS: 3 | Шифр та назва напрямку: 0101. Педагогічна освіта | Обов’язковий |
| Модулів: 2 | Шифр та назва спеціальності: 6.010100. Педагогіка і методика середньої освіти. Хімія. Спеціалізація - інформатика | Рік підготовки: 2-3 Семестр: 4-5 |
| Змістових модулів: 6 | Освітньо-кваліфікаційний рівень: Бакалавр | Лабораторні заняття: 64 години |
| Загальна кількість годин: 162 | Самостійна робота: 52 години Індивідуальна робота: 28 годин | |
| Тижневих годин: 2 | Вид контролю: заліковий кредит |
Мета
Сформувати розуміння механізмів фізико-хімічних процесів навколишнього світу, підготувати студентів до вивчення курсу “Біологічна хімія”.
3. Програма курсу " Неорганічна і органічна хімія"
Модуль 1. Загальна хімія
Вступ
Вступ. Предмет хімії. Місце неорганічної хімії в системі хімічних наук. Зв'язок хімії з біологією, фізикою, математикою та іншими науками про природу.
Основні етапи розвитку хімії.
Значення хімії в розвитку народного господарства України. Роль хімії в охороні оточуючого середовища.
Змістовий модуль 1.1. Основні поняття і закони хімії
Тема 1.1.1. Будова атома
Планетарна модель атома. Теорія атома водню за бором. Корпускулярно-хвильовий дуалізм випромінювання. Квантовомеханічна модель атома. Квантові числа їх фізичний зміст. Атомні орбіталі (АО). Принципи заповнення атомних орбіталей. Електронні формули.
Ядерні реакції. Метод радіоактивних індикаторів та його застосування в біології і медицині. Використання ядерної енергії в мирних цілях.
Тема 1.1.2. Періодичний закон і періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва
Систематизація факторів як необхідний етап розвитку науки. Перші спроби класифікації хімічних елементів, еволюція систем
Періодичний закон і періодична система з позиції уявлень про будову атома.
Зв'язок положення елемента в періодичній системі з електронною будовою його атома.
Зв’язок між властивостями елементів і положенням їх в періодичній системі.
Зміна величини радіусів, енергії іонізації, спорідненості до електрону і електронегативності атомів елементів з зростанням зарядів їх ядер. Періодичність зміни властивостей елементів як прояв періодичності зміни електронних конфігурацій атомів.
Тема 1.1.3. Хімічний зв’язок
Ковалентний зв'язок. Квантовомеханічні методи його трактування.
Два механізми утворення ковалентного зв'язку: узагальнення неспарених електронів різних атомів і донорно-акцепторний механізм.
Гібридізація АО. Умови стійкості гібридних АО. Типи гібридизації і геометрія молекул. Характеристика p- і s-зв'язків.
Водневий зв'язок. Роль водневого зв'язку в біологічних процесах.
Металічний зв'язок. Особливості електронної будови атомів елементів, здатних утворювати металічний зв'язок.
Міжмолекулярна взаємодія.
Змістовий модуль 1.2. Хімічні реакції та закономірності їх перебігу, хімічна рівновага
Тема 1.2.1. Енергетика і направленість хімічних процесів
Хімічна термодинаміка – теоретична основа вивчення обміну речовин і енергії в біологічних системах. Теплові ефекти хімічних реакцій, ентальпія, ентропія. Закон Гесса. Поняття про енергію. Енергія Гібса. Роль ентальпійного та ентропійного факторів в напрямленості процесів при різних умовах.
Особливості живих організмів як об’єктів для термодинамічних досліджень і наукові основи біоенергетики. Біологічні системи і DG. Термодинаміка біологічних систем.
Тема 1.2.2. Швидкість хімічних реакцій
Швидкість хімічних реакцій, її кількісний вираз. Миттєва і середня швидкості. Фактори, що впливають на швидкість хімічних реакцій. Залежність швидкості реакції від концентрації реагуючих речовин. Закон діючих мас, його застосування для гомогенних і гетерогенних систем. Константа швидкості реакції.
Залежність швидкості реакції від температури, температурний коефіцієнт. Поняття про активні молекули і енергію активації процесу.
Каталіз. Вплив каталізаторів на швидкість реакції. Види. Особливості ферментів як каталізаторів. Використання каталізу в промисловості. Роль каталізаторів в біологічних системах.
Тема 1.2.3. Хімічна рівновага
Необоротні і оборотні реакції. Умови оборотності і необоротності хімічних процесів. Хімічна рівновага. Константа хімічної рівноваги. Принцип Ле Шательє.
Зміщення хімічної рівноваги при зміні різних факторів.
Значення вчення про швидкість хімічних реакцій і хімічної рівноваги для керування хімічних процесів, для біологічних систем.
Змістовий модуль 1.3. Розчини. Електролітична дисоціація. Реакції йонного обміну та окисно-відновні реакції, комплексні сполуки
Тема 1.3.1. Властивості розчинів
Характеристика дисперсних систем і їх класифікація. Механізм процесу розчинення. Роботи Д. І. Менделєєва по створенню хімічної теорії розчинів. Термодинаміка процесу розчинення, теплові явища при розчиненні.
Насичені розчини як динамічна рівноважна система. Перенасичені розчини, умови їх стійкості. Кристалізація твердих речовин з розчинів. Кристалогідрати. Очищення речовин перекристалізацією розчинів.
Розчинність твердих речовин в воді. Криві розчинності.
Розчинність газів. Залежність розчинності газів від температури і їх парціального тиску.
Температура кипіння і замерзання розчинів; ебуліоскопія та кріоскопія. Осмотичний тиск розбавлених розчинів. Тургор.
Тема 1.3.2. Приготування розчинів
Концентрація розчинів. Способи вираження концентрації розчинів. Розрахунки для приготування розчинів різної концентрації.
Тема 1.3.3. Колоїдні розчини
Колоїдні розчини. Класифікація колоїдних систем. Методи отримання колоїдних систем. Стійкість колоїдних систем, пептизація та коагуляція. Оптичні властивості колоїдних систем, ефект Тіндаля. Будова міцели. Колоїдні системи в природі.
Тема 1.3.4. Основні положення теорії електролітичної дисоціації
Електроліти і нелектроліти. Основні положення теорії електролітичної дисоціації. Механізм дисоціації речовин з різним типом хімічного зв’язку. Роль полярних молекул води в процесах дисоціації і іонізації речовин. Механізм гідратації аніонів і катіонів. Утворення іона гідроксонію.
Енергетика процесу дисоціації.
Сильні і слабкі електроліти. Ступінчаста дисоціація. Фактори, що впливають на ступінь дисоціації, константа дисоціації.
Ступінь електролітичної дисоціації. Зв'язок між константою та ступінню електролітичної дисоціації (закон розбавлення Оствальда).
Теорія слабких електролітів.
Теорія сильних електролітів. Поняття про коефіціент активності.
Кислоти, основи, солі в світлі теорії електролітичної дисоціації. Основний і кислотний типи дисоціації гідроксидів. Амфотерні гідроксиди. Залежність типу дисоціації і сили гідроксидів від відносної полярності хімічних зв’язків в молекулах.
Тема 1.3.5. Реакції в розчинах електролітів
Реакції в розчинах електролітів. Механізм протікання реакцій в розчинах електролітів. Направленість обмінних реакцій в розчинах електролітів. Рівновага в насичених розчинах малорозчинних електролітів. Добуток розчинності. Умови утворення і розчинення осадів.
Реакції нейтралізації. Кислотно-основне титрування.
Тема 1.3.6. Іонний добуток води, рН
Електролітична дисоціація води. Іонний добуток води. Водневий показник. Концентрація іонів водню в розчинах. Водневий показник біологічних рідин. Значення сталості величини рН в хімічних і біологічних системах. Колориметричні та потенціометричні методи вимірювання рН. Принципова будова рН метра та іонометра.
Тема 1.3.7. Гідроліз солей
Гідроліз. Ступінь і константа гідролізу. Фактори, що зміщують рівновагу гідролізу. Пояснення механізму процесу гідролізу з позиції протолітичної теорії. Роль гідролізу в біологічних і хімічних процесах.
Тема 1.3.8. Окисно-відновні реакції
Поняття окислення та відновлення, окисник і відновник. Електронний баланс. Іонно-електронний баланс. Окислювально-відновний еквівалент і потенціал. Реакції окислення та відновлення в природі.
Електродні потенціали. Водневий електрод. Електроди першого та другого роду. Гальванічний елемент Даніеля-Якобі. Концентраційний елемент.
Тема 1.3.9. Комплексні сполуки
Будова і номенклатура комплексних сполук. Дисоціація і властивості.
Модуль 2. Органічна хімія
Вступ до органічної хімії
Органічні речовини, їх елементний склад та будова. Історія розвитку вчення про органічні речовини. Теорія будови органічних речовин. Поняття про гомологічний ряд та ізомерію органічних сполук.
Змістовий модуль 2.1. Вуглеводні
Загальна характеристика вуглеводнів.
Будова атому вуглецю. Збуджений стан атому вуглецю. Гібридизація.
Тема 2.1.1. Насичені вуглеводні
Вуглеводні, їх елементний склад і будова. Алкани. Гомологічний ряд алканів. Будова молекули. Ізомерія. Номенклатура. Добування. Хімічні та фізичні властивості. Застосування.
Тема 2.1.2. Ненасичені вуглеводні
Алкени. Гомологічний ряд алкенів. Будова молекули, ізомерія, номенклатура, добування, хімічні властивості.
Правила Марковникова та Зайцева.
Алкіни. будова молекули, ізомерія, номенклатура, добування, хімічні властивості, застосування.
Алкадієни. будова молекули, ізомерія, номенклатура, добування, хімічні властивості, застосування.
Полієни. Каучуки. Гуми. будова молекули, ізомерія, номенклатура, добування, хімічні властивості, застосування.
Тема 2.1.3. Ароматичні вуглеводні
Ароматичні сполуки. Будова молекули, номенклатура, ізомерія, добування, хімічні властивості. Основні представники.
Тема 2.1.4. Галогенпохідні вуглеводнів
Фтор-, Хлор-, Бром-, Іод- галогенпохідні. Їх отримання, будова, номенклатура, хімічні властивості, застосування.
Змістовий модуль 2.2. Кисневмісні органічні сполуки
Загальна характеристика кисневмісних органічних сполук.
Тема 2.2.1. Одноатомні спирти
Одноатомні спирти. Будова молекули, ізомерія, номенклатура, добування, хімічні властивості, застосування.
Тема 2.2.2. Багатоатомні спирти
Багатоатомні спирти. Будова, ізомерія, номенклатура, добування, хімічні властивості, застосування. Етиленгліколь та гліцерин як представники багатоатомних спиртів. Біологічне значення гліцерину.
Тема 2.2.3. Альдегіди
Будова молекули, ізомерія, номенклатура добування, хімічні властивості, застосування.
|
|