Программа
вступительных экзаменов по химии
для поступающих в ПГПУ им. в 2012 г.
Программа по химии состоит из четырех частей. В первой части представлены основные теоретические понятия химии, во второй части – основные разделы неорганической химии, в третьей части – основные разделы органической химии, в четвёртой части представлены основные типы расчетных задач.
Каждый вариант экзаменационной работы для очного отделения состоит из трех частей и включает 45 заданий. На выполнение экзаменационной работы по химии дается 3 часа (180 минут). Одинаковые по форме представления и уровню сложности задания сгруппированы в определенной части работы.
Часть 1 содержит 30 заданий с выбором ответа. Их обозначение в работе: А1; А2; А3; А4 … А30.
Часть 2 содержит 10 заданий с кратким ответом. Их обозначение в работе: В1; В2; В3 … В10.
Часть 3 содержит 5 заданий с развернутым ответом. Их обозначение в работе: С1; С2; С3; С4; С5.
Каждый вариант экзаменационной работы для заочного отделения состоит из двух частей и включает 30 заданий. На выполнение экзаменационной работы по химии дается 2 часа (120 минут). Одинаковые по форме представления и уровню сложности задания сгруппированы в определенной части работы.
Часть 1 содержит 21 задание с выбором ответа. Их обозначение в работе: А1; А2; А3; А4 … А21.
Часть 2 содержит 9 заданий с кратким ответом. Их обозначение в работе: В1; В2; В3 … В9.
На экзамене можно пользоваться микрокалькуляторами и справочными таблицами, такими как «Периодическая система химических элементов», «Растворимость оснований, кислот и солей в воде», «Ряд стандартных электродных потенциалов».
Часть 1. Основы теоретической химии
Основные понятия химии
Предмет химии. Место химии в естествознании. Масса и энергия. Основные понятия химии. Вещество. Молекула. Атом. Электрон. Ион. Химический элемент. Химическая формула. Относительная атомная и молекулярная масса. Моль. Молярная масса.
Химические превращения. Закон сохранения массы и энергии. Закон постоянства состава. Стехиометрия.
Строение атома
Строение атома. Атомное ядро. Изотопы. Стабильные и нестабильные ядра.
Двойственная природа электрона. Строение электронных оболочек атомов. Квантовые числа. Атомные орбитали. Электронные конфигурации атомов в основном и возбужденном состояниях, принцип наименьшей энергии, принцип Паули, правило Хунда, правила Клечковского.
Периодический закон и периодическая система элементов
Периодический закон и его обоснование с точки зрения электронного строения атомов. Периодическая система элементов. Распределение электронов в атомах элементов первых четырех периодов. Малые и большие периоды, группы и подгруппы. Характеристика отдельных химических элементов главных подгрупп на основании положения в периодической системе и строения атома. Значение периодического закона для понимания научной картины мира, развития науки и техники.
Химическая связь
Химическая связь. Типы химических связей: ковалентная, ионная, металлическая, водородная. Механизмы образования ковалентной связи: обменный и донорно-акцепторный. Энергия связи. Потенциал ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность. Полярность связи. Кратные связи. Модель гибридизации орбиталей. Связь электронной структуры молекул с их геометрическим строением (на примере соединений элементов 2-го периода).
Валентность и степень окисления. Структурные формулы. Изомерия. Виды изомерии, структурная и пространственная изомерия.
Агрегатные состояния вещества и переходы между ними в зависимости от температуры и давления. Газы. Газовые законы. Уравнение Клайперона-Менделеева. Закон Авогадро, молярный объем. Жидкости. Ассоциация молекул в жидкостях. Твердые тела. Основные типы кристаллических решеток: атомные, молекулярные, ионные, металлические.
Классификация и номенклатура химических веществ
Индивидуальные вещества, смеси, растворы. Простые вещества, аллотропия. Металлы и неметаллы. Сложные вещества. Основные классы неорганических веществ: оксиды, основания, кислоты, соли. Комплексные соединения. Основные классы органических веществ: углеводороды, галоген-, кислород - и азотосодержащие вещества. Карбо - и гетероциклы. Полимеры и макромолекулы.
Химические реакции
Химические реакции и их классификация. Типы разрыва химических связей. Гомо - и гетеролитические реакции. Типы химических реакций: реакции соединения, разложения, замещения, ионного обмена. Окислительно-восстановительные реакции.
Тепловые эффекты химических реакций. Термохимические уравнения. Теплота образования химических соединений. Закон Гесса и его следствия.
Скорость химической реакции. Представление о механизмах химических реакций. Элементарная стадия реакции. Гомогенные и гетерогенные реакции. Зависимость скорости гомогенных реакций от концентрации (закон действующих масс). Зависимость скорости от природы реагирующих веществ и температуры. Константа скорости химической реакции, ее зависимость от температуры. Энергия активации.
Явление катализа. Катализаторы. Примеры каталитических процессов. Представление о механизмах гомогенного и гетерогенного катализа.
Обратимые реакции. Химическое равновесие. Константа равновесия, степень превращения. Смещение химического равновесия под действием температуры и давления (концентрации). Принцип Ле Шателье.
Растворы. Электролитическая диссоциация
Растворы. Механизм образования растворов. Растворимость веществ и ее зависимость от температуры, давления и природы растворяемого вещества и растворителя. Способы выражения концентрации растворов: массовая доля, мольная доля, молярная концентрация, объемная доля. Отличие физических свойств раствора от свойств растворителя.
Электролиты. Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация кислот, оснований и солей. Кислотно-основные взаимодействия в растворах. Сильные и слабые электролиты. Амфотерность. Константа диссоциации. Степень диссоциации. Ионное произведение воды. Водородный показатель. Гидролиз солей. Образование простейших комплексов в растворах. Координационное число. Реакции ионного обмена.
Окислительно-восстановительные процессы
Окислительно-восстановительные реакции в растворах. Определение стехиометрических коэффициентов в уравнениях окислительно-восстановительных реакций. Стандартные потенциалы окислительно-восстановительных реакций. Ряд стандартных электродных потенциалов. Электролиз растворов и расплавов. Законы электролиза Фарадея.
Часть 2. Неорганическая химия
Абитуриенты должны на основании Периодического закона давать сравнительную характеристику элементов в группах и периодах. Характеристика элементов включает: электронные конфигурации атома; возможные валентности и степени окисления элемента в соединениях; формы простых веществ и основные типы соединений, их физические и химические свойства, лабораторные и промышленные способы получения; распространенность элемента и его соединений в природе, практическое значение и области применения соединений. При описании химических свойств должны быть отражены реакции с участием неорганических и органических соединений (кислотно-основные и окислительно-восстановительные превращения), а также качественные реакции.
Водород
Водород. Изотопы водорода. Соединения водорода с металлами и неметаллами.
Вода. Физические, химические свойства. Кристаллогидраты. Значение воды в промышленности, сельском хозяйстве, быту, природе. Охрана водоемов от загрязнения.
Галогены
Общая характеристика галогенов. Хлор. Физические, химические свойства. Реакции с неорганическими и органическими веществами. Галогеноводороды. Галогениды. Кислородсодержащие соединения хлора. Получение хлора в промышленности. Соединения хлора. Применение хлора и его соединений.
Подгруппа кислорода
Общая характеристика элементов главной подгруппы VI группы. Кислород. Химические, физические свойства. Оксиды. Пероксид водорода. Аллотропия. Озон. Применение кислорода. Круговорот кислорода в природе.
Сера, ее физические и химические свойства. Сероводород, сульфиды. Оксиды серы (IV) и (VI). Сернистая кислоты и её соли. Серная кислота, её свойства, химические основы производства. Соли серной кислоты
Подгруппа азота
Азот. Соединения азота. Физические и химические свойства. Аммиак, соли аммония, нитриды. Производство аммиака и азотной кислоты. Оксиды азота. Азотистая и азотная кислоты и их соли. Применение аммиака, азотной кислоты и ее солей.
Фосфор, его аллотропные формы, физические и химические свойства. Фосфин, фосфиды. Оксиды фосфора (III) и (V). Орто-, мета - и дифосфорная кислоты. Ортофосфаты. Фосфорные удобрения.
Подгруппа углерода
Общая характеристика элементов IV группы главной подгруппы. Физические и химические свойства. Углерод, его аллотропные формы. Карбиды кальция, алюминия и железа. Соединения углерода: оксиды (II, IV), угольная кислота и ее соли.
Кремний. Силан. Силицид магния. Оксид кремния (IV). Кремниевые кислоты, силикаты. Соединения кремния в природе, их использование в технике.
Металлы
Положение в периодической системе. Особенности строения атомов металлов. Металлическая связь. Характерные физические и химические свойства. Коррозия металлов.
Щелочные металлы. Общая характеристика на основе положения в периодической системе . Оксиды, пероксиды, гидроксиды и соли щелочных металлов. Соединения натрия, калия в природе, их применение. Калийные удобрения.
Общая характеристика элементов главной подгруппы II группы периодической системы . Магний и кальций: их оксиды, гидроксиды и соли. Соединения магния и кальция в природе. Жесткость воды и способы ее устранения.
Общая характеристика элементов главной подгруппы III группы периодической системы . Алюминий. Характеристика алюминия и его соединений. Оксид, гидроксид и соли алюминия. Комплексные соединения алюминия. Амфотерность оксида и гидроксида алюминия. Применение алюминия и его сплавов.
Железо. Характеристика железа, оксидов, гидроксидов, солей железа (II и III). Комплексные соединения железа. Природные соединения железа. Сплавы железа - чугун и сталь. Применение сплавов и соединений железа.
Марганец. Оксиды марганца (II) и (IV). Гидрооксид и соли марганца (II). Манганат и перманганат калия.
Хром. Оксиды хрома (II), (III) и (VI). Гидрооксиды и соли хрома (II) и (III). Хроматы и дихроматы (VI). Комплексные соединения хрома (III).
Медь, серебро. Оксиды меди (I) и (II), оксид серебра (I). Гидрооксид меди (II). Соли серебра и меди. Комплексные соединения серебра и меди.
Цинк. Оксид и гидроксид цинка. Соли цинка.
Металлургия. Металлы в современной технике. Доменное производство чугуна. Способы производства стали.
Часть 3. Органическая химия
Характеристика каждого класса органических соединений включает: особенности электронного и пространственного строения соединений данного класса, закономерности изменения физических и химических свойств в гомологическом ряду, номенклатуру, виды изомерии, основные типы химических реакций и их механизмы. Характеристика конкретных соединений включает физические и химические свойства, лабораторные и промышленные способы получения, области применения. При описании химических свойств необходимо учитывать реакции с участием как радикала, так и функциональной группы.
Строение органических соединений
Структурная теория как основа органической химии. Основные положения теории химического строения . Зависимость свойств веществ от химического строения. Углеродный скелет. Функциональная группа. Гомологические ряды. Изомерия: структурная и пространственная. Представление об оптической изомерии. Взаимное влияние атомов в молекуле. Классификация органических реакций по механизму и заряду активных частиц.
Электронная природа химических связей в молекулах органических соединений, способы разрыва связей, понятие о свободных радикалах.
Предельные углеводороды
Алканы. Гомологический ряд предельных углеводородов, их электронное и пространственное строение (sp3-гибридизация). Метан. Номенклатура, физические и химические свойства предельных углеводородов. Циклопарафины. Предельные углеводороды в природе.
Непредельные углеводороды
Алкены. Гомологический ряд этиленовых углеводородов. Двойная связь. s - и p-связи, sp2-гибридизация. Физические свойства. Изомерия углеродного скелета и положение двойной связи. Номенклатура этиленовых углеводородов. Химические свойства. Получение углеводородов реакцией дегидрирования. Применение этиленовых углеводородов. Природный каучук, его строение и свойства.
Алкины. Ацетилен. Тройная связь, sp-гибридизация. Гомологический ряд ацетилена. Физические и химические свойства, применение ацетилена. Получение его карбидным способом и из метана.
Ароматические углеводороды
Ароматические углеводороды (арены). Бензол, его электронное строение, химические свойства. Гомологи бензола. Стирол. Реакции ароматической системы и углеводородного радикала. Промышленное получение и применение бензола. Понятие о ядохимикатах, условия их использования в сельском хозяйстве на основе требований охраны окружающей среды.
Природные источники углеводородов
Нефть, природный газ и попутные нефтяные газы, уголь. Фракционная перегонка нефти. Крекинг. Ароматизация нефтепродуктов. Охрана окружающей среды при нефтепереработке.
Галогенопроизводные углеводородов: алкил-, арил-, и винилгалогениды. Реакции замещения и отщепления.
Спирты. Простые эфиры.
Спирты (простые и многоатомные), их строение, химические свойства. Изомерия. Номенклатура спиртов. Первичные, вторичные и третичные спирты. Химические свойства спиртов. Ядовитость спиртов, их губительное действие на организм человека. Генетическая связь между углеводородами и спиртами. Простые эфиры.
Фенолы.
Фенол, его строение, физические и химические свойства фенола. Применение фенола. Охрана окружающей среды от промышленных отходов, содержащих фенол.
Альдегиды. Кетоны.
Альдегиды, их строение, химические свойства. Получение и применение муравьиного и уксусного альдегидов. Ацетон.
Карбоновые кислоты
Карбоновые кислоты. Гомологический ряд предельных одноосновных кислот, их строение. Карбоксильная группа, взаимное влияние карбоксильной группы и углеводного радикала. Физические и химические свойства карбоновых кислот.
Предельные, непредельные и ароматические кислоты. Моно - и дикарбоновые кислоты.
Уксусная, пальмитиновая, стеариновая, олеиновая кислоты. Получение и применение карбоновых кислот.
Сложные эфиры. Жиры
Сложные эфиры. Строение, получение реакцией этерификации. Химические свойства. Жиры в природе, их строение и свойства. Синтетические моющие средства, их значение. Защита окружающей среды от загрязнения синтетическими моющими средствами.
Углеводы
Углеводы. Моносахариды: рибоза, дезоксирибоза, глюкоза, фруктоза. Циклические формы моносахаридов. Глюкоза, ее строение, химические свойства, роль в природе.
Дисахариды: целлобиоза, мальтоза, сахароза. Сахароза, ее гидролиз.
Полисахариды: крахмал, целлюлоза. Крахмал и целлюлоза, их строение, химические свойства, роль в природе. Применение целлюлозы и ее производных.
Амины. Аминокислоты
Амины. Алифатические и ароматические амины. Первичные, вторичные и третичные амины. Основность аминов. Четвертичные аммониевые соли и основания. Строение аминов. Взаимодействие с водой и кислотами. Анилин. Получение анилина из нитробензола; практическое значение анилина.
Строение, химические особенности, изомерия аминокислот. Аминокислоты: глицин, аланин, цистеин, серин, фенилаланин, тирозин, лизин, глутаминовая кислота.
Азотсодержащие гетероциклические соединения
Понятие об азотсодержащих гетероциклических соединениях. Пиррол. Пиридин. Пиримидиновые и пуриновые основания, входящие в состав нуклеиновых кислот.
Высокомолекулярные соединения
Реакции полимеризации и поликонденсации. Отдельные типы высокомолекулярных соединений: полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливииилхлорид, политетрафторэтилен, каучуки, сополимеры, фенол-формальдегидные смолы, искусственные и синтетические волокна.
Белки. Нуклеиновые кислоты
Пептиды: синтез и их строение. Строение, структура и свойства белков. Успехи в изучении и синтезе белков. Значение микробиологической промышленности.
Нуклеиновые кислоты, строение нуклеотидов. Принцип комплиментарности в построении двойной спирали ДНК. Роль нуклеиновых кислот в жизнедеятельности клетки.
Часть 4. Основные типы расчетных задач
1. Вычисление массы растворенного вещества, содержащегося в определенной массе раствора с известной массовой долей.
2. Расчеты: объемных отношений газов при химических реакциях.
3. Расчеты: массы вещества или объема газов по известному количеству вещества, массе или объёму одного из участвующих в реакции веществ.
4. Расчеты: теплового эффекта реакции.
5. Расчеты: массы (объема, количества вещества) продуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке (имеет примеси).
6. Расчеты: массы (объема, количества вещества) продукта реакции, если одно из веществ дано в виде раствора с определенной массовой долей растворенного вещества.
7. Нахождение молекулярной формулы вещества.
8. Расчеты: массовой или объемной доли выхода продукта реакции от теоретически возможного.
9. Расчеты: массовой доли (массы) химического соединения в смеси.
Рекомендуемая литература
1. Химия. Пособие для поступающих в вузы./ Под ред. А. С. Егорова. – Минск: Интерпрессервис. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. – 768 с. (или более позднее издание)
2. , , Попков В. Л. Начала химии. Современный курс для поступающих в вузы. — М.: Экзамен, 1999, 2000.
3. , , Химия для школьников старших классов и поступающих в вузы. — М.: Дрофа, .
4. , 2400 задач по химии для школьников и абитуриентов. — М.: Дрофа, 1999.
5. Материалы для подготовки к Единому государственному экзамену по химии.
