Программа дисциплины Б1.Б.8.1. химия (стр. 1 )

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы»

  Естественно-географический факультет

  Кафедра Генетики

«Согласовано» _________________ Председатель УМК

«Утверждаю» _________________ Руководитель ООП

ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Б1.Б.8.1.  ХИМИЯ

Рекомендуется для

Направления 06.03.01 Биология

Профиль: биомедицина

Квалификация выпускника  «бакалавр»

  УФА - 2015

1.Цель дисциплины:

Целью дисциплины «Химия»  является усвоение студентами базовых знаний и умений по химии, необходимых для успешного усвоения последующих химических дисциплин.

Изучение курса направлено на формирование следующих компетенций: ОПК-2.

- способность использовать экологическую грамотность и базовые знания в области физики, химии, наук о Земле и биологии в жизненных ситуациях; прогнозировать последствия своей профессиональной деятельности, нести ответственность за свои решения.

2.  Трудоемкость учебной дисциплины составляет 6 зачетных единиц (180 часов), из них 108 часов аудиторных занятий; Лекций - 34ч., лабораторных – 74ч.; 45 часов самостоятельной работы. 1-й семестр зачет, 2-й семестр экзамен.

3. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы:

Дисциплина «ХИМИЯ» относится к вариативной части профессионального цикла и включает в себя изучение основ общей и неорганической, аналитической и физической химии.

Химия относится к естественнонаучному  циклу. Для ее изучения  студенту необходимо знать основные характеристики естественнонаучной картины мира, основные способы математической обработки информации;

Использовать современные информационно-коммуникационные технологии для сбора, обработки и анализа информации.  Знать основные разделы школьной программы по физике, математике, химии, биологии. Данная дисциплина осуществляет интеграцию знаний студентов по разделам общей, неорганической, аналитической, физической и коллоидной, органической химии на основе общности их понятий, законов и теорий, подходов к классификации веществ и закономерностей протекания химических реакций. Данная дисциплина является предшествующей при изучении: ботаники, общей биологии, биохимии, физиологии растений и человека, молекулярной биологии, биофизики, основ экологии и природопользования, почвоведения.

4.  Требования к уровню освоения дисциплины

В результате освоения дисциплины студент должен:

  знать:

- цели и задачи курса химии - содержание курса - теоретические основы современной химии - основные законы стехиометрии (закон сохранения массы вещества, закон постоянства состава, закон эквивалентов, закон Авогадро) - о химических элементах и образуемых ими простых и сложных веществах, наиболее распространенных в природе и широко используемых в практике - на уровне современных представлений химические теории и законы (электронная квантово-механическая теория строения вещества, теория химической связи, периодический закон, взаимосвязь веществ с их строением, закономерности протекания химических реакций и управление химическими процессами, теория электролитической диссоциации, теория комплексных соединений); - важнейшие химические понятия в их развитии и взаимосвязи (понятия о веществе химическом элементе, химических реакциях, важнейших классах неорганических и органических соединений); - основные законы термодинамики, химической кинетики и катализа, электрохимических процессов; -основы классических методов анализа: гравиметрический анализ, тетриметрический анализ;

  Уметь:

- обращаться с основным лабораторным оборудованием, химической посудой; - обращаться с химическими реактивами; - осуществлять основные лабораторные операции: измельчение, растворение, нагревание, осаждение, выпаривание, прокаливание, нейтрализацию собирание газов; -выполнять качественный анализ по кислотно-основному методу; - выполнять гравиметрический анализ; - выполнять титриметрический анализ (кислотно-основного, окислительно-восстановительного, комплексонометрического и осадительного титрования);  - использовать теоретические основы общей и неорганической химии для решения аналитических задач; 

Владеть навыками:

- работы с приборами; - грамотного использования справочного материала; - решения расчетных задач;

5. Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Трудоемкость в часах	семестры
1	2
Аудиторных	108	52	56
Лекций	34	18	16
Лабораторные работы (ЛБ)	74	34	40
Самостоятельная работа	45	20	25
Контроль самостоятельной работы (КСР)
Вид итогового контроля:	27	зачет	Экзамен  27 ч
Итого	180	72	108

6.Содержание дисциплины

6.1. Содержание разделов дисциплины

№	Наименование раздела дисциплины	Содержание раздела
1.Общая и неорганическая химия
1.1	Введение. Атомно-молекулярное учение. Основные химические законы и понятия. Атом. Химический элемент.	Химические системы. Понятие системы, ее параметров. идеальные и реальные системы. Закон Клапейрона-Менделеева для идеальных и реальных газов при нормальных и реальных условиях. Основные понятия химии. Законы стереохимии. Атомно-молекулярное учение. Понятие о химических элементах. Простые и сложные вещества. Развитие учения о химических элементах. Химические и физические свойства вещества и элемента. Чистые вещества и примеси. Понятие о химической реакции. Основные типы химических реакций: соединения, разложения, замещения, обмена, внутреннего превращения. Закон о сохранении массы при химической реакции. Основные законы стехиометрии. Закон постоянства состава вещества. Дальтониды и бертоллиды. Закон кратных отношений. Атом. Состав и строение атома. Химический элемент. Абсолютная и относительная массы атома. Изотопы. Состояние электрона в атоме. Квантовые числа, характеризующие атомные орбитали. Правила заполнения атомных орбиталей: правила Клечковского, принцип Паули, правило Гунда.
1.2	Периодический закон и периодическая система элементов	Периодический закон и строение электронных оболочек атомов. Периодическая система элементов. Количественные энергетические характеристики атома: энергия ионизации, энергия сродства к электрону, электроотрицательность. Связь перечисленных атомных характеристик с электронной структурой.
1.3	Химическая связь. Реакционная способность веществ.. Химическая связь и строение вещества  Межмолекулярные взаимодействия. Агрегатные состояния веществ. Окислительно восстановительные реакции. Комплексные соединения.	Понятие химической связи. Классификация химических связей. Характеристика ковалентной, ионной, водородной и металлической связи. Характеристика понятий «валентность» и «степень окисления». Механизмы образования химической связи. Типы кристаллических решеток. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства веществ. Окислительновосстановительные реакции и их классификация. Степень окисления. Важнейшие окислителивосстановители. Комплексные соединения. Координационная теория А. Вернера.
Основные классы неорганических соединений.	Оксиды, основания, кислоты, соли. Классификация, получение, свойства и номенклатура.
Общие закономерности химических процессов. Типы химических реакций.	Классификация химических реакций по числу и составу исходных веществ и продуктов реакции. Тепловые эффекты химических реакций.
Растворы. Способы выражения концентрации растворов. Коллигативные свойства растворов. Теория электролитической диссоциации. Гидролиз солей.	Классификация растворов. Растворимость и коэффициент растворимости. Влияние давления и температуры на растворимость газов, жидкостей  и твердых веществ. Процентная, молярная, нормальная, моляльная концентрация, титр. Коллигативные свойства растворов. Растворы электролитов. Теория электролитической диссоциации С. Аррениуса. Водородный показатель. Реакции ионного обмена. Гидролиз солей.
2.Физическая химия
Химическая термодинамика	Энергетика химических процессов. Термохимические расчеты. Закон Гесса и следствия из него. Энтропия и ее изменение при химических реакциях. Энергия Гиббса и Гельмгольца и направленность химических реакций. Химическое и фазовое равновесие.
Химическая кинетика	Скорость химических реакций и методы ее регулирования. Закон действия масс. Кинетическая классификация химических реакций. Молекулярность и порядок реакции. Колебательные реакции. Энергия активации. Уравнение Аррениуса.
Катализ.	Основные понятия. Гомогенный, гетерогенный и ферментативный катализ. Механизм катализа.
Электрохимия	Электродный потенциал. Стандартный потенциал. Электрохимический ряд напряжения. Электрохимические цепи. Классификация электродов. Уравнение Нернста. Гальванический элемент. Электрохимическая коррозия металлов. Электролиз растворов и расплавов солей.
Поверхностные явления	Свободная энергия поверхности. Поверностное натяжение. Адсорбция. ПАВ. Уравнения Генри и Фрейндлиха. Теория мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. Теория полимолекулярной адсорбции Поляни и БЭТ. Хемосорбция. Хроматография. Основы метода и виды.
3. Аналитическая химия
3.1	Предмет и задачи аналитической химии	Химический анализ. Задачи решаемые аналитической химией. Химическая идентификация и анализ вещества Экологический мониторинг.
3.2	Качественный анализ вещества	Задачи качественного анализа. Анализ мокрым и сухим путем. Чувствительность и специфичность аналитических реакций. Открываемый минимум, предельная концентрация и  предельное разбавление. Кислотно-основная классификация катионов и анионов. Групповой реагент.
3.3	Количественный анализ вещества	Задачи количественного анализа. Гравиметрический анализ. Основы метода. Обработка результатов. Титриметрические методы анализа. Закон эквивалентов. Способы и методы титрования. Прямое, косвенное, заместительное и обратное титрование. Кислотно-основное титрование (алкалиметрия и ацидометрия). Выбор индикатора. Точка эквивалентности. Кривые титрования. Осадительное титрование. Классификация метода. Аргентометрия. Метод Фольгарда. Окислительно-восстановительное титрование. Перманганатометрия. Иодометрия и его сущность. Комплексонометрическое титрование.

6.2.  Разделы дисциплины и виды учебных занятий