Рабочая учебная программа по дисциплине Химия

1. Цель и задачи освоения дисциплины

1.1. Цель преподавания дисциплины: Определить роль фундаментальной науки - химии в создании теоретической и экспериментальной базы современной медицины.

Изучение дисциплины направлено на формирование системных знаний по предмету, необходимых для работы с целью  внедрения в практику достижений современной химии, определение взаимосвязи общей и биоорганической химии со специальными медико-биологическими дисциплинами (биологией,  биохимией, биофизикой, фармакологией, патофизиологией, нормальной физиологией, стоматологией и т. д.).

1.2. Изучение курса общей и неорганической химии способствует решению следующих задач:

сформировать системные знания о термодинамических системах и их свойствах, а также свойствах растворов и закономерностях протекания в них реакций (в том числе и в биологических системах); приобрести системные знания об основных закономерностях строения органических соединений, их биороли; приобрести знания, позволяющие более глубоко понять функции отдельных систем организма, организма в целом и его взаимосвязь с окружающей средой.

2.Место дисциплины в структуре ООП

       

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки - 034400 Физическая культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья (Адаптивная физическая культура), раздел Б.2 Математический и Естественнонаучный цикл по ООП.

3. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины:

Коды формируемых компетенций	Компетенции
ОК-№	Общекультурные компетенции
ОК -12	использует основные положения и методы социальных, гуманитарных и экономических наук при решении социальных и профессиональных задач
ОК - 14	использует основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

знать:

1. Строение атома и химическая связь: квантовомеханическая модель атома, закономерности изменения свойств атомов исходя из их электронного строения (периодическая система ), геометрия связи и молекул.

2. Основные типы реакций, протекающих в организме.

3. Элементы химической термодинамики как теоретической основы биоэнергетики. I и II начала термодинамики и их применение к биосистемам. Прогнозирование протекания химических процессов. Химическое равновесие.

4. Основные понятия и законы химической кинетики как основа изучения механизмов биохимических процессов; понятие о катализаторах, особенности биокатализаторов.

5. Физико-химические свойства воды как биорастворителя.  Теория сильных и слабых электролитов. Коллигативные свойства разбавленных растворов электролитов и неэлектролитов, роль осмоса в биологических системах.

6. Протолитическое равновесие: механизм действия буферных систем. Буферные системы крови. Буферная емкость. Водородный показатель и его значение для характеристики биологических жидкостей.

7. Классификация органических соединений по строению углеродного скелета и функциональным группам. Основные правила заместительной номенклатуры. Изомерия органических соединений.

8. Пространственное строение органических соединений: стереохимические формулы, конформация, конфигурация органических соединений, относительная конфигурация (D - и L - ряды) .

9. Взаимное влияние атомов в органических молекулах: сопряжение, поляризация связей и электронные эффекты (индуктивный и мезомерный) как причина неравномерного распределения электронной плотности и возникновения электронных центров в молекуле.

10. Основные механизмы химических реакций:

свободнорадикальное замещение в алканах электрофильное присоединение в алкенах электрофильное замещение в аренах нуклеофильное замещение в замещенных алканах

11. Реакционная способность оксосоединений: альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты..

12. Углеводы: строение моно - и дисахаридов, их химические свойства.

13. Строение и химические свойства аминокислот. Понятие об изоэлектрической точке белка.

14. Структурные компоненты нуклеиновых кислот: азотистые основания, нуклеозиды, нуклеотиды. Их биологическое значение.

15. Омыляемые и неомыляемые липиды: классификация, строение, свойства, биологическое значение.

УМЕТЬ:

1. Составить  электронную  схему атома, дать характеристику элемента.

2. С позиций метода валентных связей описать образование молекулы. Определить тип связи.

3. Составить термохимическое уравнение.

4. Произвести термодинамические расчеты:

теплового эффекта реакции калорийности изменения свободной энергии

Предсказать направление протекания биохимической реакции.

5. Произвести расчеты изменения скорости реакции при изменении концентрации реагирующих веществ и температуры окружающей среды.

6. Составить ионные и молекулярные уравнения реакций.

7.  Произвести расчеты по определению рН среды, и качественно оценить кислотность среды (кислая, нейтральная, основная).

8. Произвести расчеты осмотического давления растворов электролитов и неэлектролитов, оценить их гипер-, гипо - изотоничность по сравнению со стандартом.

9. Классифицировать органические соединения по строению углеродного скелета и природе функциональной группы.

10. Составить название по структурной формуле органического соединения и наоборот.

11. Определить наличие центра хиральности, составить проекционную формулу Вишера и определить относительную конфигурацию (принадлежность к D - и L - ряду).

12. По строению органического соединения определить наличие реакционных центров и качественно оценить реакционную способность.

13. Написать уравнения биологически значимых реакций образования полуацеталей, ацеталей, сложных эфиров и уравнения их гидролиза.

14. Написать открытую и циклическую формулы моносахаридов; назвать восстанавливающие и не восстанавливающие дисахариды.

15. Написать химические реакции с участием аминокислот; представить строение три пептида и дать его название

16. Написать строение нуклеозидам, нуклеотида и уравнения их гидролиза, указать типы связей.

17. Показать строение простых и сложных липидов, указать типы связей.

18. Написать уравнения гидролиза в кислой и щелочной средах нуклеотидов и липидов.

ВЛАДЕТЬ:

1. Навыками использования теоретических знаний по предмету для объяснения особенностей биохимических процессов.

2. Навыками работы с  литературой.

4. Объем дисциплины и виды учебной работы:

Общая трудоемкость дисциплины составляет  2  зачетных единиц.

Вид учебной работы	Всего часов	Семестр
Аудиторные занятия (всего)	8	2
В том числе:
Лекции (Л)	2
Практические занятия (ПЗ)	6
Семинары (С)
Лабораторные практикумы (ЛП)
Клинические практические занятия (КПЗ)
Самостоятельная работа  (всего)	64
Экзамен
Общая трудоемкость (час.)	72

5. Содержание дисциплины:

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Содержание раздела
1	2	3
1.	Химическая термодинамика	Определение предмета и задач курса. Место химии в системе естественных наук. Тепловые эффекты химических реакций. Внутренняя энергия. Тепловые эффекты при постоянном объеме и постоянном давлении. I-ый закон термодинамики. Энтальпия. Закон Гесса. Примеры использования закона Гесса для нахождения тепловых эффектов химических реакций. II-ой закон термодинамики.  Энтропия и её изменение в химических и физических процессах. Энергия Гиббса как критерий возможности протекания химических реакций.
2	Учение о скорости химических процессов.	Скорость гомо - и гетерогенных реакций. Зависимость скорости от концентрации реагирующих веществ. Закон действующих масс для скоростей реакций.  Влияние температуры на скорость химических реакций. Правило Вант-Гоффа. Биокатализаторы. Химическое равновесие и его смещение при изменении внешних условий. Принцип Ле-Шателье.
3	Учение о растворах	0бщая характеристика растворов. Классификация растворов. Растворы слабых и сильных электролитов с точки зрения электролитической диссоциации. Роль растворов в медицине.
4	Коллигативные свойства растворов.	Диффузия в растворах. Осмос и осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа.  Роль осмоса в биологических процессах. Изотонические, гипертонические и гипотонические растворы. Лизис (гемолиз), плазмолиз.
5	Протолитическое равновесие и процессы	Диссоциация воды. Приложение закона действующих масс к процессу диссоциации. Ионное произведение воды. Водородный показатель. Буферные системы, их классификация, свойства и биологическое значение
6	Окислительно-восстановительные реакции	Биохимическая роль  окислительно-восстановительных реакций

5.2. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Л	ПЗ	С	ЛП	КПЗ	СРС	Всего часов
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	1. Предмет и задачи курса общей химии.  Элементы химической термодинамики и биоэнергетики. Элементы химической кинетики. Химическое равновесие.	2
2	2. Учение о растворах. Коллигативные свойства растворов. Водородный показатель. Буферные растворы, их классификация и биологическое значение.	6

6.  Интерактивные формы проведения занятий

В соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки реализация компетентностного подхода предусмотрено использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий.

       

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Интерактивные формы проведения занятий	Длительность (час.)
1	Химическая термодинамика	решение задач	1
2	Учение о растворах	видеопрактикум	1
3	Химическое равновесие	презентация	0,2
Итого (час.)	2,20
Итого (% от аудиторных занятий)	27

7.  Внеаудиторная самостоятельная работа студентов

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Виды самостоятельной работы	Формы контроля
1	Скорость химических процессов	эссе	собеседование
2	Биокатализаторы	тезисы	собеседование

8. Формы контроля

8.1. Формы текущего контроля

- устные (собеседование)

- письменные (проверка тестов, контрольных работ).

       

8.2. Формы промежуточной аттестации (зачет)

       Этапы проведения (зачета)

1. Этап – подготовительный

  (название этапа)

2. Этап – основной – решение ситуационных задач

  (название этапа)

3. Этап - анализ и оценивание

  (название этапа)

9. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

  Приводится учебно-методическая, учебная и научная литература на всю дисциплину в целом. Список учебной литературы к изучению курса состоит из двух частей: основной и дополнительной.

9.1. Основная литература

Глинка химия [Текст] : учеб. для вузов / ; ред.: , . - 18-е изд., доп. и перераб. - Москва : Юрайт, 2011. - 886 с.   Химия  [Электронный ресурс] : учебник/ . -2-е изд., испр. и доп.. - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2006. -640 с. - Режим доступа: http://www. studmedlib. ru/. Пузаков : Учебник/ -2-е изд.- М.: Медицина, 2006- 630с.   Биоорганическая химия [Электронный ресурс] : учеб. для студентов мед. вузов/ , , . - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2012. -411 с: ил. - Режим доступа: http://www. studmedlib. ru/.

9.2. Дополнительная литература

  Общая химия [Электронный ресурс] : учеб. для мед. вузов/ ; под ред. , . - Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2012. -399 с.: ил. - Режим доступа: http://www. studmedlib. ru/.   Основы биоорганической химии [Электронный ресурс] : [учеб. пособие для мед. вузов]/ . - Самара: РЕАВИЗ, 2012. -52 с. - Режим доступа: http://iprbookshop. ru/10151. Попков химия [Текст] : учеб. для студентов мед. вузов / , . - Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2007. - 976 с. Айвазова -практические занятия по биофизической химии: Методические указания / , и др.- Архангельск, Изд. Центр СГМУ, 2005- 80с.

9.3. Программное обеспечение и Интернет ресурсы

ЭБС «Консультант студента» http://www. studmedlib. ru/

  ЭБС Iprbooks http://www. iprbookshop. ru

10. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Таблицы, схемы и рисунки по темам:

- термодинамические константы;

- буферные системы: классификация, механизм действия;

- ПСХЭМ, раздаточный материал.

Мультимедиапроектор, ПК

Автор:

Занимаемая должность	Фамилия, инициалы	Подпись
Старший преподаватель

Рецензент (ы):

Место работы	Занимаемая должность	Фамилия, инициалы	Подпись