Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление подготовки

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 13

Б3.В.1 «МАТЕМАТИКА»

1. Цели и задачи освоения дисциплины

Целью дисциплины является обеспечение фундаментальной профессиональной подготовки по основным разделам современной математики.

Задачи освоения дисциплины:

- сформировать систему знаний, умений и навыков, составляющих основу для компетенций, формируемых данной дисциплиной;

- отразить современные тенденции развития основных положений дисциплины как в научном аспекте, так и в аспекте профессиональной деятельности;

- создать фундаментальные и прикладные основы, необходимые для эффективного освоения других дисциплин;

- сформировать компоненты компетенций согласно роли дисциплины в профессиональной деятельности.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл – профессиональный (Б3). Часть учебного плана – вариативная часть. Опирается на следующие дисциплины, освоенные ранее: школьные курсы «Алгебра», «Геометрия». Является основой для освоения дисциплин: «Физика», «Неорганическая химия», «Решение расчетных задач по химии».

3. Требования к результатам освоение дисциплины

Процесс изучения дисциплины «Математика» направлен на формирование следующих компетенций (в соответствии с ФГОС ВПО и ООП):

- владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1);

- способен использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в образовательной и профессиональной деятельности, применять методы математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования (ОК-4);

- способен логически верно строить устную и письменную речь (ОК-6);

- способен нести ответственность за результаты своей профессиональной деятельности (ОПК-4);

- способен использовать возможности образовательной среды, в том числе информационной, для обеспечения качества учебно-воспитательного процесса (ПК-4);

- способен профессионально взаимодействовать с участниками культурно-просветительской деятельности (ПК-9).

В результате изучения дисциплины студент должен

знать:

- основные понятия аналитической геометрии и линейной алгебры;

- основные понятия математического анализа;

- основные понятия теории дифференциальных уравнений;

уметь:

- применять методы математического анализа к решению задач;

- решать основные типы дифференциальных уравнений;

владеть:

- основными средствами дифференциального и интегрального исчисления;

- основными навыками решения дифференциальных уравнений.

4. Общая трудоемкость дисциплины и ее распределения

количество зачётных единиц - 4

общая трудоемкость в часах - 144 ч (в т.ч. аудиторных – 54 ч, СРС – 36 ч)

распределение по семестрам - 1.

Форма и место отчетности – экзамен 1 семестр.

5. Краткое содержание дисциплины

Элементы аналитической геометрии на плоскости (системы координат, линии на плоскости). Элементы линейной алгебры (системы линейных уравнений). Элементы математического анализа (дифференциальное и интегральное исчисление функции одной переменной, дифференциальное исчисление функции многих переменных; приложения к решению задач). Дифференциальные уравнения, их приближенные решения.

6. Разработчик(и):

Косякова А.В., ст. преподаватель, кафедра математического анализа, ГОУ ВПО «Волгоградский государственный педагогический университет».

Эксперт(ы):

Гермашев И. В., канд. техн. наук, доцент, кафедра математического анализа, ГОУ ВПО «Волгоградский государственный педагогический университет».

В3.В.2 «ОБЩАЯ ХИМИЯ»

1. Цель и задачи дисциплины

Цель освоения дисциплины является: формирование фундаментальных знаний в области общей химии.

Задачи дисциплины:

- формирование общих методологических и теоретических положений современной химии как науки, а также убежденности в её практической значимости;

- формирование практических умений и навыков при изучении теоретических основ химии;

2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО

Дисциплина «Общая химия» относится к вариативной части профессионального цикла (Б3.В.2.).

Для освоения дисциплины «Общая химия» обучающиеся используют знания, умения, сформированные в ходе изучения предмета «Химия» в общеобразовательной школе.

Дисциплина «Общая химия» является базовой для последующего изучения дисциплин вариативной части профессионального цикла «Неорганическая химия», «Физическая химия», «Коллоидная химия», «Прикладная химия», Органическая химия», «Теория и методика обучения химии», «Физико-химические методы исследования» (дисциплина по выбору) и подготовки к итоговой государственной аттестации.

3. Требования к результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины «Общая химия» направлен на формирование следующих компетенций:

способен использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в образовательной и профессиональной деятельности, применять методы математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования (ОК-4);
способен понимать особенности химической формы организации материи, место неорганических и органических систем в эволюции Земли, единство литосферы, гидросферы и атмосферы; роль химического многообразия веществ на Земле (СК-1);
владеет основными химическими и физическими понятиями, знаниями фундаментальных законов химии и физики; явлений и процессов, изучаемых химией и физикой (СК-2);
владеет знаниями о составе, строении и химических свойствах простых веществ и химических соединений; иметь представление об электронном строении атомов и молекул, закономерностях химических превращений веществ (СК-3);
владеет классическими и современными методами анализа веществ; способен к постановке эксперимента, анализу и оценке лабораторных исследований (СК-4);
владеет знаниями об основных принципах технологических процессов химических производств (СК -6);
владеет навыками оценки агрессивности химической среды и решениями по обеспечению безопасного устойчивого взаимодействия человека с природной средой (СК -7).

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

общие положения, законы и химические теории;
сущность учения о периодичности и его роль в прогнозировании свойств химических элементов и их соединений;
квантово-механическое строение атомов, молекул и химической связи;
единую природу химической связи в неорганических и органических веществах;
основные классы неорганических веществ, свойства их типичных представителей;

уметь:

применять химические теории и законы, концепции о строении и реакционной способности неорганических веществ;

владеть:

способами ориентации в профессиональных источниках информации (журналы, сайты, образовательные порталы);

4. Общая трудоемкость дисциплины и ее распределение

Количество зачетных единиц - 4

Общая трудоемкость курса в часах - 144

Аудиторных часов - 54

СРС - 36

Распределение по семестрам - 1 семестр

Форма и место отчетности - экзамен в 1 семестре

5. Краткое содержание дисциплины

1. Основные понятия и теоретические представления химии: химические элементы, простые и сложные вещества, основные законы стехиометрии, эквивалент, атомные и молекулярные массы, моль.

Атомно- молекулярное учение. Развитие представлений о корпускулярном строении вещества. Закон сохранения массы веществ при химических реакциях. Основные законы стехиометрии. Закон постоянства состава. Закон кратных отношений. Объяснение этих законов с позиции атомно-молекулярного учения. Химический эквивалент элемента. Моль. Молярная масса.

2. Классификация и номенклатура неорганических веществ.

Простые вещества. Аллотропия. Металлы и неметаллы. Классификация сложных веществ по составу. Классификация сложных веществ по функциональным признакам.

3. Типы химических реакций.

Понятие химической реакции. Классификация реакций по числу и составу реагирующих веществ (реакции соединения, разложения, замещения, обмена). Окислительно-восстановительные реакции. Классификация реакций по тепловому эффекту, фазовому составу веществ, по участию катализаторов. Обратимые и необратимые реакции. Расчеты по химическим уравнениям.

4. Периодический закон и периодическая система элементов Д.М.Менделеева.

Первые попытки классификации химических элементов. Открытие периодического закона Д.И.Менделеевым и принцип построения естественной системы элементов. Связь свойств элементов с их положением в периодической системе.

5. Строение вещества. Зависимость свойств веществ от химического строения.

Экспериментальные обоснования представлений об атоме как сложной системе. Современные представления о строении атома. Электронное строение атомов элементов. Конденсированное состояние веществ: твердое и жидкое. Ковалентные, ионные, молекулярные кристаллы.

6. Химическая связь.

Механизм образования химической связи. Работы Д.Льюиса, В.Косселя, В.Гейтлера, Ф. Лондона. Метод валентных связей. Основные характеристики химической связи; длина, энергия, направленность. Полярность связи. Дипольный момент связи и молекулы в целом. Метод молекулярных орбиталей (ММО). Основные положения метода МОЛКАО. Ионная связь. Водородная связь. Межмолекулярная и внутримолекулярная водородная связь. Металлическая связь, её особенности. Невалентные взаимодействия.

7. Современные физико-химические методы исследования строения и реакционной способности соединений.

Спектроскопические методы исследования. Электромагнитный спектр и атомные или молекулярные процессы. Оптическая спектроскопия (видимого, ультрафиолетового и инфракрасного излучения - ИКС). Ядерный магнитный резонанс (ЯМР). Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). Рентгеноструктурный анализ.

8. Представления о кинетике и механизмах химических реакций. Элементы химической термодинамики. Химическое равновесие. Термодинамическая и кинетическая устойчивость соединений.

Кинетика химических реакций. Обратимые (двухсторонние) и необратимые (односторонние) реакции. Химическое равновесие. Принцип Ле-Шателье. Внутренняя энергия системы. Закон сохранения энергии (первый закон термодинамики). Экзотермические и эндотермические реакции. Энтальпия. Факторы, определяющие направленность протекания химических процессов: тенденция к переходу системы в состояние с наименьшей внутренней энергией (или энтальпией) и тенденция к достижению наиболее вероятного состояния. Понятие об энтропии. Энергия Гиббса.

9. Растворы. Свойства растворов. Электролитическая диссоциация. Равновесия в растворах электролитов. Современные представления о кислотах и основаниях. Протолитические равновесия в водных и неводных растворах. Гетерогенное равновесие «осадок-раствор».

Агрегатное состояние вещества. Твёрдые, жидкие, газовые растворы. Дисперсные растворы, их классификация. Истинные растворы как гомогенные системы. Химическая теория растворов Д.И.Менделеева, сольваты, кристалло-сольваты. Растворение. Электролиты. Коллигативные свойства растворов неэлектролитов и электролитов. Осмотическое давление, давление насыщенного пара растворителя, температуры кипения и начала кристаллизации. Сильные и слабые электролиты. Современные представления о кислотно-основном взаимодействии. Протолитическая теория Бренстеда -Лоури. Понятие о сопряжённых кислотах и основаниях. Протолитические реакции. Кислотно-основные свойства комплексных аммиакатов, аминатов и акваионов. Сопоставление теории кислот и оснований Аррениуса и протолитической теории для водных растворов. Количественная оценка кислотности среды. Гетерогенное равновесие «осадок-раствор». Расчеты равновесия реакций.

10. Окислительно-восстановительные реакции. Электролиз.

Общая характеристика окислительно-восстановительных процессов. Степень окисленности. Степень окисленности элемента в соединениях, в простых и сложных ионах. Окислительно-восстановительные реакции как взаимодействия, идущие с изменением степени окисленности элементов. Процессы окисления и восстановления. Водородный электрод. Химизм процесса на водородном электроде. Электродный потенциал. Оценка возможности осуществление ОВР по величине электродных потенциалов. Электролиз. Химические процессы с участием электрического тока. Электролиз как окислительно-восстановительный процесс. Электролиз расплавов и водных растворов электролитов.

11. Комплексные соединения: классификация, номенклатура, изомерия, строение, устойчивость в растворах.

Понятие о комплексных соединениях. Основные положения координационной теории А.Вернера. Классификация комплексных соединений. Характер электролитической диссоциации комплексных соединений. Устойчивость комплексных соединений в растворах. Константа нестойкости (устойчивости). Образование и разрушение комплексных соединений в растворах. Кислотно-основные свойства комплексных соединений. Кислотная диссоциация аквакомплексов с образованием аквагидроксо- и гидроксокомплексов. Окислительно-восстановительные свойства комплексных соединений.

6. Разработчик:

ВГПУ, доцент кафедры химии и МПХ В.Н. Прокшиц

Эксперты:

ВГПУ, доцент кафедры химии и МПХ О.П. Бузинова

ВГПУ, доцент кафедры химии и МПХ Ю.Н. Шматов

Б3.В.3 «ИСТОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ ХИМИИ»

1. Цель и задачи освоения дисциплины

Цель дисциплины - сформировать у студентов знания по истории и методологии химической науки.

Задачи дисциплины:

приближение научных проблем и перспектив развития химии к потребностям современного общества;
реализация в учебном процессе единства истории и методологии химии;
формирование у студентов целостного представления о месте химии в системе научного знания;
формирование у студентов умений анализировать исторические факты и достижения в области химии;
освоение будущими учителями методов и средств химической науки.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина «История и методология химии» относится к вариативной части профессионального цикла (Б3.В3.).

Для освоения дисциплины «История и методология химии» обучающиеся используют знания, умения, способы деятельности, сформированные в ходе изучения школьного курса «Химия».

Дисциплина «История и методология химии» является базовой для последующего изучения дисциплины «Методика обучения химии» базовой части профессионального цикла, дисциплины по выбору вариативной части профессионального курса « Элективные курсы по химии» и проведения производственной (педагогической) практики.

3. Требования к результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины «История и методология химии» направлен на формирование следующих компетенций:

способен понимать особенности химической формы организации материи, место неорганических и органических систем в эволюции Земли, единство литосферы, гидросферы и атмосферы; роль химического многообразия веществ на Земле (СК-1).

В результате изучения дисциплины студент должен

знать:

историю и методологию химии;
место химии в системе научного знания;
современные научные проблемы и перспективы развития химии;

уметь:

анализировать исторические факты и достижения в области химии;

владеть:

методами и средствами химической науки;
способами ориентации в профессиональных источниках информации (журналы, сайты, образовательные порталы).

4. Общая трудоемкость дисциплины и ее распределение

2 зачетных единицы, общая трудоемкость 72 часа; аудиторных часов – 36, СРС – 36;

1 семестр; в 1 семестре зачет.

5. Краткое содержание дисциплины

1. Методология химии.

Наука и методология. Методы научного познания и их классификация. Научное знание и его структура. Методология химии. Химические формы организации веществ. Основные и производные формы химической организации вещества.

2. Возникновение и основные этапы развития химии.

Содержание и основные особенности химии. Развитие алхимии. Период обьединения. Ятрохимия и ее результаты. Развитие «технической» химии. Пневмохимия. Экспериментальная химия и атомистика 17 века. Флогистика. Зарождение аналитической химии. Зарождение классической химии как науки. Период количественных законов.

Исторические аспекты периодического закона. История открытия химических элементов. Современное состояние периодического закона.

Современная химия. Современные методы в химическом анализе.

6. Разработчик:

ВГПУ, кандидат педагогических наук, доцент кафедры химии и методики преподавания химии Реут Л.А.

Эксперты:

ВГПУ, доцент кафедры химии и МПХ О.П. Бузинова

ВГПУ, доцент кафедры химии и МПХ Ю.Н. Шматов

Б3.В.4 «НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ»

1. Цель и задачи освоения дисциплины

Цель дисциплины: сформировать фундаментальные знания в области неорганической химии.

Задачи дисциплины:

- формирование общих методологических и теоретических положений неорганической химии как науки, а также убежденности в её практической значимости;

- формирование практических умений и навыков при изучении свойств неорганических элементов и их соединений;

- усвоение правил техники безопасности при работе с неорганическими соединениями.

2. Место дисциплины в структуре ООП:

Дисциплина «Неорганическая химия» относится к вариативной части профессионального цикла (Б3.Б.4.).

Дисциплина «Неорганическая химия» является базовой для последующего изучения других дисциплин вариативной части профессионального цикла «Аналитическая химия», «Прикладная химия», «Теория и методика обучения химии» и подготовки к итоговой государственной аттестации.

3. Требования к результатам освоения дисциплины:

Процесс изучения дисциплины «Неорганическая химия» направлен на формирование следующих компетенций:

способен использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в образовательной и профессиональной деятельности, применять методы математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования (ОК-4);
способен понимать особенности химической формы организации материи, место неорганических и органических систем в эволюции Земли, единство литосферы, гидросферы и атмосферы; роль химического многообразия веществ на Земле (СК-1);
владеет основными химическими и физическими понятиями, знаниями фундаментальных законов химии и физики; явлений и процессов, изучаемых химией и физикой (СК-2);
владеет знаниями о составе, строении и химических свойствах простых веществ и химических соединений; иметь представление об электронном строении атомов и молекул, закономерностях химических превращений веществ (СК-3);
владеет классическими и современными методами анализа веществ; способен к постановке эксперимента, анализу и оценке лабораторных исследований (СК-4);
владеет знаниями об основных принципах технологических процессов химических производств (СК -6);
владеет навыками оценки агрессивности химической среды и решениями по обеспечению безопасного устойчивого взаимодействия человека с природной средой (СК -7).

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

структуру современной неорганической химии;
положение металлов и неметаллов в периодической системе Д. И. Менделеева;
физические и химические свойства основных классов неорганических соединений;
физические и химические свойства металлов и неметаллов и их соединений;
отличия в строении и свойствах атомов металлов и неметаллов и их соединений;
состав, свойства, получение и применение важнейших химических соединений металлов и не металлов;
влияние некоторых металлов, неметаллов и их соединений на окружающую среду.

уметь:

применять химические теории и законы, концепции о строении и реакционной способности неорганических веществ;
решать задачи по неорганической химии;
составлять уравнения химических реакций, а также цепочки превращений между основными классами неорганических соединений;
проводить эксперименты, анализ и оценку лабораторных исследований.

владеть:

способами ориентации в профессиональных источниках информации (журналы, сайты, образовательные порталы);
навыками синтеза и анализа неорганических веществ.

4. Общая трудоемкость дисциплины и ее распределение

Количество зачетных единиц - 11

Общая трудоемкость курса в часах - 396

Аудиторных часов - 180

СРС - 108

Распределение по семестрам - 1 и 2 семестры

Форма и место отчетности - зачет в 1 и экзамен во 2 семестрах

5. Краткое содержание дисциплины

1. Введение. Положение металлов и неметаллов в периодической системе Д. И. Менделеева. Особенности электронного строения.

2. Химия неметаллов и их соединений. Состав, строение, свойства, получение, применение. Водород, галогены, кислород, сера, азот, фосфор, мышьяк, углерод, кремний, бор. Инертные (благородные) газы. Свойства простых веществ и соединений. Сравнительная характеристика свойств. Биологическая роль простых веществ и соединений неметаллов. Понятие о предельно допустимых концентрациях веществ в окружающей среде. (ПДК).

3. Химия s и p-металлов и их соединений. Состав, строение, свойства, получение, применение Общие физические свойства металлов и химические свойства металлов и их соединений. Способы получения металлов в промышленности. Значение особо чистых металлов в современной технике. Сплавы. Коррозия металлов. Щелочные металлы(s-металлы). Бериллий. Магний. Щелочноземельные металлы(s-металлы). Алюминий, галлий, индий, таллий, олово, свинец, сурьма, висмут (p-металлы).

Свойства простых веществ и соединений (s и p-металлов). Сравнительная характеристика свойств. Биологическая роль простых веществ и соединений металлов.

4. Металлы побочных подгрупп (d и f) и их важнейшие соединения. Состав, строение, свойства, получение, применение.

Определение и характерные свойства переходных элементов. Электронные конфигурации атомов и характер их изменений в рядах и группах. Потенциалы ионизации атомов переходных элементов, порядок удаления электронов при ионизации атомов. Переходные элементы как типичные комплексообразователи.

Металлы побочных подгрупп (хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь, серебро, золото, цинк, кадмий, ртуть и др.).

Свойств простых веществ и соединений(d и f-металлов). Особенности химии лантаноидов и актиноидов. Синтез новых элементов.

Сравнительная характеристика свойств. Биологическая роль простых веществ и соединений металлов.

5. Основные методы синтеза и очистки неорганических соединений.

Основные методы синтеза неорганических соединений; ионообменные реакции, реакции в неводных растворах, в твёрдых фазах, в расплаве, с участием газов, электрохимические процессы и др. Методы очистки: перекристаллизация, возгонка, зонная плавка, транспортные реакции и др. Важнейшие источники информации о методах синтеза и свойствах неорганических соединений.

6. Разработчик:

ВГПУ, доцент кафедры химии и МПХ В.Н. Прокшиц

Эксперты:

ВГПУ, доцент кафедры химии и МПХ О.П. Бузинова

ВГПУ, доцент кафедры химии и МПХ Ю.Н. Шматов

Б3.В.5 «ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ»

1. Цель и задачи освоения дисциплины

Целью дисциплины является формирование так называемого органо-химического мышления, то есть способности по формуле оценить главнейшие свойства вещества, предположить характер его использования в лабораторной практике и рациональные пути синтеза.

Задачи дисциплины:

- аргументация структурирования материала, предлагаемого для изучения;

- формирование общих методологических и теоретических положений органической химии как науки, а также убежденности в её практической значимости;

- персонификации влияния отдельных структурных элементов на общие свойства органических молекул с целью предсказывания свойств ранее неизвестных соединений – влияние функциональных групп и π-фрагментов на свойства молекулярной системы.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина «Органическая химия» относится к вариативной части профессионального цикла (Б3.В.5).

Для освоения дисциплины «Органическая химия» обучающиеся используют знания, умения, способы деятельности и установки, сформированные в ходе изучения дисциплин вариативной части профессионального цикла «Физика» и «Общая химия».

Дисциплина «Органическая химия» является базовой для последующего изучения других дисциплин вариативной части профессионального цикла «Аналитическая химия», «Химический синтез», «Биохимия», «Прикладная химия», «Методика обучения химии», курсов по выбору «Физико-химические методы исследования», «Основы химической технологии», «Химия высокомолекулярных соединений», «Строение молекул и основы квантовой химии», «Химия биологически активных веществ», «Идентификация органических соединений» и подготовки к итоговой государственной аттестации.

3. Требования к результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины «Органическая химия» направлен на формирование следующих компетенций:

способен использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в образовательной и профессиональной деятельности, применять методы математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования (ОК-4);
способен понимать особенности химической формы организации материи, место неорганических и органических систем в эволюции Земли, единство литосферы, гидросферы и атмосферы; роль химического многообразия веществ на Земле (СК-1);
владеет основными химическими и физическими понятиями, знаниями фундаментальных законов химии и физики; явлений и процессов, изучаемых химией и физикой (СК-2);
владеет знаниями о составе, строении и химических свойствах простых веществ и химических соединений; иметь представление об электронном строении атомов и молекул, закономерностях химических превращений веществ (СК-3);
владеет классическими и современными методами анализа веществ; способен к постановке эксперимента, анализу и оценке лабораторных исследований (СК-4);
владеет знаниями о закономерностях развития органического мира и химических основах биорегуляции организмов (СК -5);
владеет знаниями об основных принципах технологических процессов химических производств (СК -6);
владеет навыками оценки агрессивности химической среды и решениями по обеспечению безопасного устойчивого взаимодействия человека с природной средой (СК -7).

В результате изучения студент должен:

знать:

предмет и объекты органической химии;
место органической химии в ряду других химических и естественнонаучных дисциплин, ее значение в жизни современного обществ;
основные характеристики ковалентной связи, электронные представления, стереохимическое учение;
главнейшие классы органических соединений: их строение, физические и химические свойства, методы синтеза;
основные закономерности, связывающие строение и свойства органических соединений;
основные типы органических реакций, их механизмы;
методы идентификации, исследования структуры и реакционной способности органических соединений;
роль органических соединений в жизнедеятельности организмов;
значение органической химии для научно-технического прогресса;
роль органической химии в решении экологических проблем;
основные положения техники безопасности при работе с органическими соединениями.
основные законы, явления и процессы, изучаемые органической химией;

уметь:

составлять структурные и пространственные формулы соединений, относящихся к основным классам органических веществ по их названиям и составление их названий по формулам в соответствии с номенклатурой ИЮПАК и рациональной номенклатурой;
предсказывать основные химические и физические свойства простейших представителей новых для студентов классов соединений;
планировать альтернативные пути синтеза основных классов органических соединений заданного строения и выбирать оптимальную схему синтеза;
идентифицировать структуру органических соединений по данным спектральных (ИК, УФ, ЯМР спектроскопия);
обращаться с основными приборами, химическим оборудованием, химической посудой, выполнять основные лабораторные операции, выполнить любые химические расчеты;
проводить химическую идентификацию органических соединений;
выделять и очищать органические соединения, получаемые в ходе синтеза;
использовать в своей работе справочную, научную и научно-популярную литературу, быть подготовленными к самостоятельному анализу и приобретению новых химических знаний.
применять принципы и законы органической химии при анализе конкретных химических процессов и явлений;

владеть:

способами ориентации в профессиональных источниках информации (журналы, сайты, образовательные порталы);
основными химическими теориями, законами, концепциями о строении и реакционной способности органических веществ и закономерностях развития органического мира.

4. Общая трудоемкость дисциплины и ее распределение

Количество зачетных единиц - 12

Общая трудоемкость курса в часах - 432

Аудиторных часов - 180

СРС - 81

Распределение по семестрам - 2 и 3 семестры

Форма и место отчетности - экзамены во 2 и 3 семестрах

5. Краткое содержание дисциплины

1. Введение. Предмет и объекты органической химии. Основные вехи истории изучения органических соединений. Электронное строение органических соединений, учение об электронных эффектах. Современные представления о строении органических молекул. Классификация реагентов и реакций в органической химии. Стереохимическое учение. Физические и физико-химические методы исследования в органической химии, учения о механизмах реакций органических соединений. Катализ в превращениях важнейших классов веществ.

2. Соединения с σ-связями. Алканы, их распространение в природе, основные химические свойства, гомолитические реакции алканов, их крекинг, микробиологические трансформации алканов. Функционализированные алканы: металлорганические соединения, галоид-, гидрокси-, тиогидрокси-, амино- и нитропроизводные алканов. Их основные превращения и использование в синтезе.

3. Соединения с π-связями. Алкены, их строение, геометрическая изомерия, электрофильные реакции, правило Марковникова, металлические p-комплексы алкенов, оксосинтез, полимеризация алкенов.

Алкадиены, их изомерия. Строение сопряженных диенов, представления о сопряжении. Основные реакции сопряженных алкадиенов, их полимеризация. Работы С.В.Лебедева, К.Циглера и Дж.Натта, прогресс в синтезе эластомеров. Алкины, их строение, кислотные свойства, склонность вступать в реакции с электроно-донорами (М.Г.Кучеров). Окислительные реакции алкинов. Каталитическая олигомеризация алкинов.

4. Соединения с полярными π-связями. Альдегиды и кетоны, их нахождение в природе. Строение карбонильной группы, участие карбонильной группы в σ,p-сопряжении. Основные химические свойства альдегидов и кетонов: гомолитическое и нуклеофильное присоединения, реакции за счет α-метильных (метиленовых) водородов. Реакция Канниццаро. Альдольная и кротоновая конденсации. Олигомеризация карбонильных соединений. Карбоновые кислоты и их производные: распространение в природе. Основные синтезы и химические превращения. Сложноэфирная конденсация.

5. Полифункциональные системы. Ацетоуксусный и малоновый эфиры как типичные представители β-дикарбонильных соединений. Основные синтезы на их основе. Обзор химических особенностей полифункциональных производных алканов.

6. Карбоциклические соединения. Циклоалканы и другие циклические алифатические соединения, их строение, динамика и основные химические свойства. Бензол, его электронное строение. Представления об ароматичности. Основные химические свойства моно- и полиядерных аренов. Функциональные производные аренов, аспекты их реакционной способности и синтетического использования. Особенности химического поведения жирноароматических соединений.

7. Гетероциклы. Гетероциклические соединения, их многообразие, синтез и важнейшие химические свойства основных типов пяти- и шестичленных ароматических гетероциклов.

6. Разработчик:

ВГПУ, доцент кафедры химии и МПХ Ю.Н. Шматов

Эксперты:

ВГПУ, доцент кафедры химии и МПХ О.П. Бузинова

ВГПУ, доцент кафедры химии и МПХ В.Н. Прокшиц

Б3.В.6 «ФИЗИКА»

Б3.В.7 «ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА»

1. Цель и задачи освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины: теоретическая и практическая подготовка будущих бакалавров по вопросам техники проведения учебного химического эксперимента, знакомство с требованиями безопасности, предъявляемыми к устройству и оборудованию химического кабинета, а так же с основными химическими методами проведения экспериментальных работ.

Задачи освоения дисциплины:

- формирование общих методологических, теоретических и практических основ техники выполнения химического эксперимента;

- приобретение навыков самостоятельной работы с лабораторным оборудованием;

- знакомство с применяемой аппаратурой и контрольно-измерительными приборами;

- формирование навыков по созданию лабораторных установок;

- усвоение правил техники безопасности при работе с химическими веществами;

- освоение методов безопасного ведения химического эксперимента;

- освоение основных методов очистки и разделения веществ, методов анализа и идентификации соединений.

2. Место дисциплины в структуре ООП:

Дисциплина «Основы химического эксперимента» относится к вариативной части профессионального цикла (Б3.В.7).

Для освоения дисциплины «основы химического эксперимента» обучающиеся используют знания, умения, сформированные в ходе изучения дисциплин «Общая химия», «Физика».

Дисциплина «Основы химического эксперимента» является базовой для последующего изучения дисциплин базовой части «Методика обучения химии» и вариативной части профессионального цикла «Химический синтез», «Аналитическая химия».

3. Требования к результатам освоения дисциплины:

Процесс изучения дисциплины «основы химического эксперимента» направлен на формирование следующих компетенций:

способен использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в образовательной и профессиональной деятельности, применять методы математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования (ОК-4);
владеет основными химическими и физическими понятиями, знаниями фундаментальных законов химии и физики; явлений и процессов, изучаемых химией и физикой (СК-2);
владеет знаниями о составе, строении и химических свойствах простых веществ и химических соединений; иметь представление об электронном строении атомов и молекул, закономерностях химических превращений веществ (СК-3);
владеет классическими и современными методами анализа веществ; способен к постановке эксперимента, анализу и оценке лабораторных исследований (СК-4);
владеет навыками оценки агрессивности химической среды и решениями по обеспечению безопасного устойчивого взаимодействия человека с природной средой (СК -7).

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать:

цели и задачи химического эксперимента;
основные нормативные документы по технике безопасности;
основы классических методов анализа;
правила и требования, предъявляемые к устройству учебного химического кабинета и рабочих мест;
виды и назначение химической посуды, используемой для хранения реактивов и выполнения определенных видов химического эксперимента;
правила работы с химическими реактивами;
характеристику лабораторного оборудования, посуды.

уметь:

выполнять химический эксперимент,
анализировать и оценивать данные лабораторных исследований;
самостоятельно изготовливать простейшие химические устройства и собирать приборы и установки.

владеть:

навыками работы с химической посудой, лабораторным оборудованием и проводить эксперименты с соблюдением правил техники безопасности;
овладеть техникой выполнения химического эксперимента;
законами, лежащими в основе методов анализа;
навыками анализа веществ;
навыками проведения расчетов по химическим уравнениям и решения эксперимиментальных задач;
способами ориентации в профессиональных источниках информации (журналы, сайты, образовательные порталы).

Общая трудоемкость дисциплины и ее распределение

4 зачетные единицы

Всего часов — 144; из них аудиторных — 72; самостоятельная работа —72.

2 семестр: лабораторных — 72; форма отчетности — зачет.

5. Краткое содержание дисциплины

Основными разделами курса являются:

1. Техника безопасности в химических лабораториях

2. Химические реактивы

3. Химическая посуда и другие принадлежности

3.1. Стеклянная посуда

3.2. Фарфоровая и высокоогнеупорная посуда

3.3. Кварцевая посуда

3.4. Металлическое оборудование

3.5. Оборудование для нагревания и прокаливания

4. Мытьё и сушка химической посуды

5. Растворы

6. Очистка и разделение веществ

6.1. Кристаллизация

6.2.Возгонка (сублимация)

6.3. Перегонка при атмосферном давлении

6.4. Перегонка с водяным паром, высаливание, экстракция и сушка

6.5. Перегонка в вакууме

6.6.Хроматография

7. Определение физико-химических констант

7.1. Определение плотности

7.2. Определение температуры кипения

7.3. Определение температуры плавления

6. Разработчик:

Завьялова Галина Евгеньевна, кандидат биологических наук, доцент кафедры химии и МПХ ВГПУ

Эксперты:

Бузинова Ольга Павловна, кандидат химических наук, доцент кафедры химии и МПХ ВГПУ,

Шматов Юрий Николаевич, кандидат химических наук, доцент кафедры химии и МПХ ВГПУ.

Blog

Основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление подготовки

Содержание