Методические материалы к программе дисциплины химия (стр. 1 из 2)
МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ К ПРОГРАММЕ
Дисциплины ХИМИЯ
____________________________________________________________________
Для студентов специальностей 022300 «Физическая культура и спорт» и 022500 «Физическая культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья (Адаптивная физическая культура)»
1. Цель и задачи дисциплины
Основной целью курса является формирование теоретической базы для освоения биохимии, нормальной физиологии, а также формирование общекультурной компоненты в области естественных наук.
Задачи дисциплины: формирование у студентов современных представлений о строении и свойствах химических веществ, закономерностях протекания химических процессов, освоение на этой основе определенных биохимических знаний, развитие химического и биохимического мышления.
2. Место дисциплины в учебном процессе и требования к знаниям и умениям специалиста. После изучения курса химии студенты должны иметь представление о возможности применения фундаментальных законов химии для объяснения свойств и поведения сложных многоатомных систем, включая биологические объекты; свойствах атомов, ядер атомов и элементарных частиц; химических методах исследования; современных достижениях в области естественных наук; знать и уметь использовать полученные знания о химических системах: дисперсных, растворах, электрохимических, каталитических; реакционной способности веществ; методах химической идентификации веществ; энергетике и кинетике химических процессов; основах органической химии, свойствах полимеров и биополимеров.
3. Содержание дисциплины
Введение. Цели и задачи химии, важность химических знаний в освоении профессии и общекультурного уровня специалиста.
Классификация химических соединений. Органические, неорганические, координационные соединения. Правила химической номенклатуры.
Теория строения атомов и молекул. Реакционная способность веществ. Периодический закон и периодическая система элементов. Взаимосвязь структуры и реакционной способности молекул. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства веществ. Химическая связь. Комплементарность. Важнейшие реакции и их механизмы, реакции качественного анализа, химический, физико-химический и физический анализ, важнейшие кинетические закономерности.
Химические системы. Характеристика систем. Понятие дисперсности, фазы, фазового равновесия и фазового перехода. Дисперсные системы. Теория растворов. Основы теории электролитической диссоциации и протолитической теории. Кислотно-основное титрование, рН растворов, буферные растворы, основы количественного анализа. Электрохимические системы. Катализаторы и каталитические системы. Полимеры и олигомеры.
Химическая термодинамика и кинетика. Энергетика химических процессов, законы термодинамики, термохимии, аналитические зависимости между термодинамическими потенциалами, химическое и фазовое равновесие, скорость реакции и методы ее регулирования, колебательные реакции.
Химия биологически активных молекул. Аминокислоты. Пептиды. Белки. Моно-, ди- и полисахариды, липиды и нуклеиновые кислоты. Номенклатура. Биологическая роль и основные химические свойства.
4. Рекомендуемая литература
а) основная литература
1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. / Под ред. Ершова Ю.А. - М.:Высшая школа,1993, - 560с.
2. Слесарев В.И. Химия: Основы химии живого. - СПб.: Химиздат, 2000, - 768 с.
б) дополнительная литература
1. Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. Биоорганическая химия: учебник для студ. мед. ин-тов. - М.: Медицина, 1985, - 480с.
2. Ушкалова В.Н., Кадочникова Г.Д., Петрова Ю.Ю., Маркова С.В.. Химия. Практикум. Учебное пособие. - Сургут. Издательство Сургутского университета, 2000, - 250 с.
3. Ушкалова В.Н. Химия. Часть 1. Общие вопросы неорганической, органической и физической химии. Учебное пособие. - Тюмень, 1995, - 477 с.
4. Ушкалова В.Н. Часть 2. Химия компонентов клетки. Учебное пособие. -Тюмень, 1996, - 220с.
5. Вопросы к зачету
1. Классификация и номенклатура неорганических соединений: бинарные соединения, кислоты, основания и соли.
2. Классификация и номенклатура органических соединений: Гомологический ряд предельных углеводородов. Правила выбора и нумерации атомов родоначальной структуры. Старшинство характеристических групп. Основные правила номенклатуры органических соединений.
3. Строение атома. Понятия массовое число, атомный номер, изотопы и изотопное содержание элементов. Относительная атомная масса. Электронное строение атома. Принцип неопределенности Гейзенберга. Понятие электронных орбиталей. Характеристики электрона (квантовые числа). Электронная конфигурация элемента и правила ее определения. Электронные и электронно-графические формулы. Понятие о валентных электронах.
4. Периодическая система элементов. Характеристики периодов и групп периодической таблицы. Понятие о валентных электронах, s-, p- и d-элементах. Периодические свойства элементов. Изменение эффективных радиусов атомов, энергии ионизации, металлических свойств и электроотрицательности в периодах и группах элементов с увеличением атомного номера.
5. Химическая связь. Природа химической связи. Электронная теория валентности. Ионная и ковалентная связи. Понятие о водородных связях. Понятие о молекулярных орбиталях, σ- и π-связях. Гибридные атомные орбитали. Образование и симметрия (пространственное строение) sp-, sp2- и sp3- гибридных орбиталей.
6. Электронное и пространственное строение органических соединений углерода: этана, этена, этина и бензола. Понятие о делокализованных орбиталях. Электронное и пространственное строение молекул аммиака и хлорида алюминия. Понятие координационных связей, доноров и акцепторов электронной пары. Электронное строение соединения NH3AℓCℓ3.
7. Изомерия органических соединений. Типы изомеров. Примеры структурных и пространственных изомеров органических молекул.
8. Окислительно-восстановительные реакции, их основные типы. Окислители и восстановители. Правила подбора стехиометрических коэффициентов методом электронного баланса.
9. Понятие раствора, фазы, растворителя и растворенного вещества. Способы выражения концентрации растворов. Коллигативные свойства растворов. Понижение давления пара над раствором: физический смысл и количественный расчет. Закон Рауля. Изменение температуры кипения и замерзания растворов. Использование криоскопии и эбулиоскопии для определения молекулярной массы растворенного вещества. Осмотическое давление: физический смысл и количественный расчет. Уравнение Вант-Гоффа.
10. Растворы электролитов. Понятия о сильных и слабых электролитах. Закон разбавления Оствальда. Понятие кислот и оснований. Их свойства и характерные реакции. Степень диссоциации и константа диссоциации кислот. Ионное произведение воды. Водородный показатель рН. Шкала рН. Понятие о буферных растворах.
11. Аминокислоты белков. Понятие о незаменимых и заменимых аминокислотах. Оптическая изомерия аминокислот. Кислотно-основные свойства α-аминокислот: взаимодействие с сильными кислотами и основаниями, образование цвиттер-иона (внутренней соли). Понятие об амфотерности. Принципиальная схема образования ди- и полипептидов. Пептидная связь. Номенклатура пептидов. Белки. Уровни организации белковых молекул. Денатурация и ренатурация белков.
12. Моносахариды (монозы). Нахождение в природе. Биологическая роль. Основные представители. Изомерия моноз. Внутримолекулярная циклизация глюкозы. Образование фуранозных и пиранозных структур. Наиболее устойчивая форма глюкозы. Мутаротация. Дисахариды (биозы). Химизм образования. Важнейшие представители. Биологическая роль. Полисахариды (полиозы). Особенности строения и биологическое значение крахмала, гликогена, целлюлозы.
13. Образование нуклеозидов и нуклеотидов. Структура АТФ и ее биологическая роль. Структура и биологическая роль ДНК и РНК.
14. Липиды. Классификация и номенклатура. Схема образования и гидролиза триацилглицеринов. Поверхностная активность и биологическая роль омыляемых липидов.
6. Типовые задачи для подготовки к зачету
1. Задачи на перерасчет концентрации растворов
Необходимые формулы:
Массовая доля:
(1)Ппроцентная концентрация:
(2)Молярная концентрация:
, моль/л, (3)
(4)Нормальность:
, моль/л (5)
(6)Моляльность:
, моль/кг (7)
(8)Титр раствора:
, г/мл (9)Пример задачи: Рассчитайте молярную, нормальную и моляльную концентрации 12% раствора серной кислоты плотностью r = 1.08 г/мл.
Решение:
Решение:В задачах этого типа всегда принимают: Vр-ра = 1 л = 1000 мл.
Масса этого раствора mр-ра = rр-ра. Vр-ра = 1.08 . 1000 = 1080
,