Рабочая программа дисциплины (модуля) Химия (стр. 1 )

Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования

«Рязанский государственный медицинский университет

имени академика »

Министерства здравоохранения Российской Федерации

(ФГБОУ ВО РязГМУ Минздрава России)

Рабочая программа дисциплины (модуля)

Химия

Кафедра Общей химии с курсом биоорганической и органической химии

Уровень высшего образования - специалитет

Специальность – 31.05.03 Стоматология

Квалификация (специальность) - врач-стоматолог

Форма обучения – очная

Семестр	Трудоемкость час всего/ контактная работа	Лек-ции час.	Лаборат. работ час.	СРС, час.	Форма промежуточного контроля (экз./зачет)
1	72	20	52	36	зачет
Итого	72	20	52	36

Рекомендовано цикловой учебно-методической комиссией председатель ЦУМК: д. б.н., доцент « 21_»__04___ 2016 год

Рекомендовано кафедрой Протокол №___12___________ Зав. кафедрой общей химии с курсом биоорганической и органической химии: д. б.н., доцент «19__»___04_ 2016 год

РЯЗАНЬ, 2016

Составители:

, к. б.н. ассистент кафедры общей химии с курсом биоорганической и органической химии

Рецензенты:

- кандидат биологических наук, доцент, заведующая кафедрой фармацевтической и токсикологической химии

- зав. каф. биологической химии с курсом клинической лабораторной диагностики ФДПО к. м.н., доцент

Рабочая программа по дисциплине (модуля) ХИМИЯ

оформлена и структурирована в соответствии с требованиями Приказа Министерства образования и науки Российской Федерации от 19 декабря 2013 года № 000 «Об утверждении порядка организации и осуществления образовательной деятельности по образовательным программам высшего образования – программам бакалавриата, программам специалитета, программам магистратуры».

Согласовано с деканом стоматологического факультета:

Декан

Согласовано с библиотекой:

Заведующая библиотекой

Структура и содержание рабочей программы дисциплины Химия

1. Наименование дисциплины (модуля)

Настоящая рабочая программа регламентирует изучение дисциплины Химия.

2. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю), соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы:

Наименование и код формируемой компетенции: ОК1, ОК5; ОПК1, ОПК7, ОПК8; ПК18.

3. Указание места дисциплины (модуля) в структуре образовательной программы

Дисциплина Химия относится блоку Б1

Содержание дисциплины является логическим продолжением содержания дисциплин химия (школьный курс) и служит основой для освоения дисциплин биохимия, растворы в биологии и медицине.

№ п/п	Наименование компетенции	Предшествующие дисциплины	Последующие дисциплины (группы дисциплин)
Общекультурные компетенции
1	ОК1, ОК5	ОК1, ОК5	ОК1, ОК5
Общепрофессиональные компетенции
2	ОПК1, ОПК7, ОПК8	ОПК1, ОПК7, ОПК8	ОПК1, ОПК7, ОПК8
Профессиональные компетенции
3	ПК18	ПК18	ПК18

В таблице приведены предшествующие и последующие дисциплины, направленные на формирование компетенций:

4. Содержание дисциплины

4.1.Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц, 108/72 часов всего/на контактную работу.

Трудоемкость дисциплины и виды учебной работы

Таблица 2.

Вид учебных занятий	Всего аудиторных часов	I семестр
Контактная работа обучающихся с преподавателем (всего)	72	72
В том числе:
лекции	20	20
лабораторные работы	52	52
Самостоятельная работа (всего):	36	36
Вид промежуточной аттестации		зачет
Общая трудоемкость в аудиторных часах и зачетных единицах	72 3	72 3

Распределение учебной нагрузки по разделам дисциплины

Таблица 3.

№	Наименование раздела и темы дисциплины Химия	Лекции	Лабораторные работы	СРС	Всего
1	Раздел 1. Общая химия. Тема 1. Строение атома. Периодическая система	2	2	2	6
2	Тема 2. Основы химической термодинамики. Химическое равновесие	2	2	2	6
3	Тема 3. Элементы химической кинетики. Катализ.	2	4	2	8
4	Тема 4. Комплексные соединения	2	4	2	8
5	Тема 5. Окислительно-восстановительные реакции	2	4	2	8
6	Тема 6. Основы электрохимии	2	4	2	8
7	Тема 7. Свойства соединений s-элементов I-II группы	2	4	2	8
8	Тема 8. Свойства соединений р-элементов.	1	4	2	7
9	Тема 9. Свойства соединений d-элементов	1	4	2	7
10	Раздел 2. Биоорганическая химия. Тема 1. Реакции нуклеофильного замещения в галогенпроизводных, спиртах, фенолах, аминах, тиолах	–	2	2	4
11	Тема 2. Реакции нуклеофильного присоединения в альдегидах и кетонах	–	2	2	4
12	Тема 3. Реакции нуклеофильного замещения в карбоновых кислотах и их функциональных производных	–	2	2	4
13	Тема 4. Биологически-важные гетероциклические соединения.	2	2	2	6
14	Тема 5. Строение и свойства аминокислот. Белки и пептиды.	2	2	2	6
15	Тема 6. Стереоизомерия моносахаридов. Свойства моносахаридов. Производные моносахаридов. Ди - и полисахариды.	2	2	2	6
16	Тема 7. Строение и свойства липидов.	2	2	2	6
17	Зачетное занятие	–	2	4	6
	Итого	24	48	36	108

4.2.Содержание дисциплины

Содержание дисциплины по разделам

Таблица 5

№	Наименование разделов и тем дисциплины	Содержание разделов и тем дисциплины	Трудоемкость, часов
1	Раздел 1. Общая химия. Тема 1. Строение атома. Периодическая система	Квантово-механическая модель атома. Система квантовых чисел как характеристика энергетического состояния электрона. Основное и возбужденное состояние атома. Периодический закон и периодическая система в свете квантово-механической теории строения атомов; s-, p-, d-, f-блоки элементов.	2
2	Тема 2. Основы химической термодинамики. Химическое равновесие	Основные понятия термодинамики. Внутренняя энергия. Работа и теплота – две формы передачи энергии. Типы термодинамических систем и процессов. Первое начало термодинамики. Энтальпия. Стандартная энтальпия образования, стандартная энтальпия сгорания. Закон Гесса. Термохимические процессы. Применение первого начала термодинамики к биосистемам. Второе начало термодинамики. Обратимые и необратимые в термодинамическом смысле процессы. Энтропия. Энергия Гиббса. Прогнозирование направления самопроизвольно протекающих процессов в изолированной и закрытой системах. Термодинамические условия равновесия. Роль энтальпийного и энтропийного факторов. Стандартная энергия Гиббса образования, стандартная энергия Гиббса биологического окисления веществ. Химическое равновесие. Обратимые и необратимые по направлению реакции. Константы химического равновесия. Уравнения изотермы и изобары химической реакции. Прогнозирование смещения химического равновесия.	2
3	Тема 3. Элементы химической кинетики. Катализ.	Предмет и основные понятия химической кинетики. Химическая кинетика как основа для изучения скоростей и механизмов биохимических процессов. Скорость реакции, средняя скорость реакции в интервале, истинная скорость. Классификации реакций, применяющиеся в кинетике: реакции гомогенные, гетерогенные и микрогетерогенные; реакции простые и сложные Молекулярность элементарного акта реакции. Порядок реакции. Период полупревращения. Зависимость скорости реакции от концентрации. Кинетические уравнения реакций первого, второго и нулевого порядков. Зависимость скорости реакции от температуры. Температурный коэффициент скорости реакции и его особенности для биохимических процессов. Понятие о теории активных соударений. Энергетический профиль реакции; энергия активации; уравнение Аррениуса. Катализ. Гомогенный катализ, гетерогенный катализ. Энергетический профиль каталитической реакции. Особенности каталитической активности ферментов.	4
4	Тема 4. Комплексные соединения	Современное содержание понятия «комплексные соединения» (КС). Структура КС: центральный атом, лиганды, комплексный ион, внутренняя и внешняя сфера, координационное число центрального атома, дентатность лигандов. Способность атомов различных элементов к комплесообразованию. Природа о теории кристаллического поля и теории поля лигандов. Объяснение окраски КС переходных металлов. Образование и диссоциация КС в растворах, константы образования и нестойкости комплексов. Классификация и номенклатура КС. Комплексные кислоты, основания, соли. Пи-комплексы. Карбонилы металлов. Хелатные и макроциклические КС. Биологическая роль КС. Металлоферменты, понятие о строении их активных центров. Химические основы применения КС в фармации и медицине.	4
5	Тема 5. Окислительно-восстановительные реакции	Окислители и восстановители. Вещества, проявляющие окислительно-восстановительную двойственность свойств. Метод полуреакций. Влияние рН среды на течение и состав продуктов химических реакций (на примере восстановления KMnO4). Уравнивание реакций методом полуреаций. Типы окислительно-восстановительных реакций. Реакции с участием пероксида водорода и дихромата калия. Окислительно-восстановительные процессы в живых организмах, свойства ферментов.	4
6	Тема 6. Основы электрохимии	Электродные процессы. Электродные потенциалы. Двойной электрический слой. Стандартные потенциалы. Уравнение Нернста. Гальванические элементы. Процесс переноса электронов. Процессы окисления и восстановления. Составление химических источников электрической энергии. Коррозия металлов. Типы и виды коррозии. Влияние ингибиторов на коррозию. Применение металлов и сплавов в стоматологии.	4
7	Тема 7. Свойства соединений s-элементов I-II группы	Общая характеристика. Изменение свойств элементов II А группы в сравнении с IА. Характеристики катионов. Ионы s–металлов в водных растворах; энергия гидратации ионов. Взаимодействие металлов с кислородом, образование оксидов, пероксидов. Взаимодействие с водой этих соединений. Гидроксиды щелочных и щелочно-земельных металлов; амфотерность гидроксида бериллия. Взаимодействие щелочных и щелочно-земельных металлов с водой и кислотами. Соли щелочных и щелочно-земельных металлов: сульфаты, галогениды, карбонаты, фосфаты. Ионофоры и их роль в мембранном переносе калия и натрия. Ионы магния и кальция как комплексообразователи. Биологическая роль s-элементов-металлов в минеральном балансе организма. Макро - и микро - s-элементы.	4
8	Тема 8. Свойства соединений р-элементов.	Общая характеристика р-элементов. Алюминий. Общая характеристика. Простое вещество и его химическая активность. Разновидности оксида алюминия. Применение в медицине. Амфотерность гидроксида. Алюминаты. Ион алюминия как комплексообразователь. Общая характеристика углерода. Аллотропическая модификации углерода. Типы гибридизации атома углерода. Типы гибридизации атома углерода и строение углеродосодержащих молекул. Углерод как основа всех органических молекул. Физические и химические свойства простых веществ. Активированный уголь как адсорбент. Биологическая роль углерода. Химические основы использования неорганических соединений углерода в медицине и фармации. Азот, фосфор, мышьяк в организме, их биологическая роль. Азот. Общая характеристика. Аммиак. Азотная кислота. «Царская водка». Фосфор. Общая характеристика. Аллотропические модификации фосфора, их химическая активность. Элементы подгруппы мышьяка. Общая характеристика. Определение мышьяка по методу Марша. Арсениты и арсенаты, их КО и ОВ свойства. Понятие о химических основах применения в медицине аммиака, оксида азота (I) (закиси азота), нитрита и нитрата натрия, оксидов и солей мышьяка, сурьмы и висмута.	4
9	Тема 9. Свойства соединений d-элементов	Общая характеристика d - элементов. Общие закономерности КО и ОВ свойств соединений d - элементов при переходе от низших степеней окисления к высшим. Биологическое значение d - элементов. Марганец. Продукты восстановления перманганатов при различных значениях рН, окисление органических соединений, термическое разложение. Химические основы применения калия перманганата и его раствора как антисептического средства. Хром. Общая характеристика. Железо. Химическая активность простого вещества, способность к комплексообразованию. Соединения железа(II) и железа(II) – КО и ОВ характеристика, способность к комплексообразованию. Комплексные соединения железа(II) и железа(III) с цианид– и тиоцианат - ионами. Гемоглобин и железосодержащие ферменты, химическая сущность их действия. Химические основы применения железа и железосодержащих препаратов в медицине. Кобальт и никель. Химическая активность простых веществ в сравнении с железом. Соединения кобальта(II) и кобальт(III), никеля(II); КО и ОВ характеристика, способность к комплексообразованию. Никель и кобальт как микроэлементы. Химические основы применения соединений кобальта и никеля в медицине. Общая характеристика элементов семейства платины. Общая характеристика группы. Физические и химические свойства простых веществ. Соединения меди(I) и меди(II), их КО и ОВ характеристика, способность к комплексообразованию. Комплексные соединения меди(I) с аммиаком, аминокислотами, многоатомными спиртами. Комплексный характер медьсодержащих ферментов и химизм их действия в метаболических реакциях. Природа окраски соединений меди. Химические основы применения соединений меди в медицине. Соединения серебра, их КО и ОВ характеристика (бактерицидные свойства иона серебра). Способность к комплексообразованию, комплексные соединения серебра с галогенидами, аммиаком, тиосульфатами. Химические основы применения соединений серебра в качестве лечебных препаратов. Золото. Соединения золота, их КО и ОВ характеристика, способность к комплексообразованию. Химические основы применения в медицине золота и его соединений. Цинк. Общая характеристика, КО и ОВ характеристика соединений цинка. Комплексные соединений цинка. Кадмий и его соединения в сравнении с аналогичными соединениями цинка. Ртуть. Соединения ртути(I) и ртути(II), их КО и ОВ характеристика, способность ртути(I) и ртути(II) к комплексообразованию. Химизм токсического действия соединений кадмия и ртути.	4
10	Раздел 2. Биоорганическая химия. Тема 1. Реакции нуклеофильного замещения в галогенпроизводных, спиртах, фенолах, аминах, тиолах	Общие закономерности реакционной способности органических соединений как химическая основа их биологического функционирования: классификация органических реакций по результату (замещение, присоединение, элиминирование, перегруппировки, окислительно-восстановительные) и по механизму: радикальные, ионные (электрофильные, нуклеофильные). Понятия – субстрат, реагент, реакционный центр. Типы разрыва ковалентной связи в органических соединениях и образующиеся при этом частицы: свободные радикалы (гомолитический разрыв), карбокатионы и карбанионы (гетеролитический разрыв). Реакции нуклеофильного замещения у sр3-гибридизованного атома углерода: гетеролитические реакции, обусловленные поляризацией σ-связи углерод-гетероатом (галогенпроизводные, спирты). Реакция гидролиза галогенпроизводных. Реакции алкилирования спиртов, фенолов, тиолов, сульфидов, аммиака и аминов. Роль кислотного катализа в нуклеофильном замещении гидроксильной группы. Дезаминирование соединений с первичной аминогруппой. Реакции элиминирования (дегидрогалогенирование, дегидратация). Повышенная СН-кислотность как причина реакций элиминирования. Реакции окисления спиртов, тиолов, сульфидов, аминов. Аминоспирты: аминоэтанол (коламин), холин, ацетилхолин. Многоатомные спирты: этиленгликоль, глицерин, инозит. Образование хелатных комплексов с участием α-диольных фрагментов. Двухатомные фенолы: гидрохинон, резорцин, пирокатехин. Окисление двуатомных фенолов.	2
11	Тема 2. Реакции нуклеофильного присоединения в альдегидах и кетонах	Реакции нуклеофильного присоединения: гетеролитические реакции с участием π-связи углерод-кислород (альдегиды, кетоны). Реакции карбонильных соединений с водой, спиртами, тиолами, аминами и их производными. Влияние электронных и пространственных факторов, роль кислотного катализа. Обратимость реакций нуклеофильного присоединения. Гидролиз ацеталей. Образование и гидролиз иминов как химическая основа пиридоксалевого катализа. Реакции альдольного присоединения. Основной катализ. Строение енолят-иона. Наличие α-СН-кислотного центра в молекулах карбонилсодержащих соединений как причина образования связи С-С в реакциях in vivo. Реакции окисления и восстановления карбонильных соединений.	2
12	Тема 3. Реакции нуклеофильного замещения в карбоновых кислотах и их функциональных производных.	Реакции нуклеофильного замещения у sp2-гибридизованного атома углерода (карбоновые кислоты и их функциональные производные). Реакции ацилирования: образование ангидридов, сложных эфиров, амидов и обратные им реакции гидролиза. Ацилирующие реагенты (ангидриды, карбоновые кислоты, сложные эфиры), сравнительная активность этих реагентов. Двухосновные карбоновые кислоты: щавелевая, малоновая, янтарная, глутаровая, фумаровая. Гидрокси- и аминокислоты. Лактоны. Лактамы. Реакции элиминирования β-гидрокси - и β-аминокислот. Одноосновные (молочная, β- и γ-гидроксимасляные), двухосновные (яблочная, винные), трёхосновные (лимонная) гидроксикислоты.	2
13	Тема 4. Биологически-важные гетероциклические соединения.	Биологически важные гетероциклические системы. Гетероциклы с одним гетероатомом. Пиррол, индол, пиридин, хинолин. Гетероциклы с несколькими гетероатомами. Имидазол, пиримидин, пурин. Пиримидиновые (урацил, тимин, цитозин) и пуриновые (аденин, гуанин) основания. Лактим-лактамная таутомерия. Гидроксипурины (гипоксантин, ксантин, мочевая кислота). Лактим-лактамная таутомерия.	2
14	Тема 5. Строение и свойства аминокислот. Белки и пептиды.	Аминокислоты, входящие в состав белков. Строение. Номенклатура. Стереоизомерия. Кислотно-основные свойства, биполярная структура. Классификация с учётом различных признаков: по химической природе радикала и содержащихся в нём заместителей; по кислотно-основным свойствам. Химические свойства α-аминокислот: образование внутрикомплексных солей, реакции этерификации, ацилирования, алкилирования, образование иминов, реакции дезаминирования, декарбоксилирование α-аминокислот. Пептиды. Строение пептидной группы. Первичная структура белков.	2
15	Тема 6. Стереоизомерия моносахаридов. Свойства моносахаридов. Производные моносахаридов. Ди - и полисахариды.	Углеводы. Конфигурация. Проекционные формулы Фишера. Стереохимическая номенклатура, D, L- системы. Глицериновый альдегид как конфигурационный стандарт. Оптическая активность. Хиральные и ахиральные молекулы. Стереоизомеры: энантиомеры и σ-диастереомеры. Мезоформы. Рацематы. Моносахариды. Стереоизмерия моносахаридов. D - и L-Стереохимические ряды. Открытые и циклические формы. Формулы Фишера и формулы Хеуорса. Фуранозы и пиранозы; α- и β-аномеры. Цикло-оксо-таутомерия. Конформация пиранозных форм моносахаридов. Строение наиболее важных представителей: рибоза, глюкоза, фруктоза, дезоксисахара, аминосахара. Гликозиды. Гидролиз гликозидов. Фосфаты моносахаридов. Окисление моносахаридов. Восстановительные свойства альдоз. Гликоновые, гликаровые, гликуроновые кислоты. Аскорбиновая кислота. Восстановление моносахаридов. Дисахариды: мальтоза, сахароза. Полисахариды: крахмал (амилоза и амилопектин), гликоген, целлюлоза.	2
16	Тема 7. Строение и свойства липидов.	Липиды. Нейтральные липиды. Естественные жиры как смесь триацилглицеринов. Природные высшие жирные кислоты: пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая, клупанодановая. Фосфолипиды. Фосфатидовые кислоты. Фосфатидилколамины и фосфатидилсерины (кефалины), фосфатидилхолины (лецитины) – структурные компоненты клеточных мембран. Сфинголипиды, церамиды, сфингомиелины. Гликолипиды. Химические свойства липидов. Гидролиз липидов. Пероксидное окисление фрагментов жирных кислот в клеточных мембранах.	2
	Итого		48

Лабораторные работы