Химический факультет Южного федерального университета
| Вид материала | Документы |
- Химический факультет Южного федерального университета, 334.89kb.
- С программируемой архитектурой (мнмвс), 17.94kb.
- Южного Федерального Университета. Протокол №10 от 28 апреля 2007 г. Рецензент: программа, 335.17kb.
- Утверждаю руководитель тти южного федерального университета, 68.5kb.
- Актуальные теоретические вопросы языкознания, 326.51kb.
- Программа развития Южного федерального университета на 2011 2021, 5431.21kb.
- Южного Федерального Университета, ул. Большая Садовая 105, Актовый зал (второй этаж), 189.65kb.
- I. общие положения, 903.91kb.
- С. П. Поцелуев политические, 7874.4kb.
- Профессиональная социальная сеть «Сообщество пользователей уникальным научным оборудованием», 94.79kb.
Химический факультет Южного федерального университета
Список вариативных курсов, читаемых на химическом факультете
ГСЭ - Цикл общих гуманитарных и социально-экономических дисциплин – 200 часов - (6 у. е.) (11%)
В 1. 60 часов (1.6 у. е.): 36 ауд.,24 сам.
1.Русский язык
2.Культура речи
В 2. 40часов (1.2 у. е.) :24 ауд., 16 сам.
1. Религия: история современности
2. Социальная политика
3. История межнациональных отношений на Дону и Северном Кавказе – доц.Крот М.Н.
В 3. 50 часов (1.6 у. е.) : 28 ауд., 22 сам.
1.Методологические основы прикладной химии
2. История возникновения и развития электрохимии
3. Методологические основы аналитической химии
В 4. 50часов (1.6 у. е.): 28 ауд., 22 сам.
1. Методологические основы нанохимии
2. История и методология органической химии
3. История и методология органического синтеза
ЕН Цикл общих математических и естественнонаучных дисциплин -150часов - 4.2у.е (8%)
В 1. 34 часа (0.9 у.е.) :18 ауд, 16 сам
1.Элементарная математика (часть1) - проф Боев Н.В (1.1 у. е.)
2.Элементарная математика (часть2) - проф Боев Н.В
В 2. 60 часов (1.6 у. е.): 36 ауд., 24 сам.
1.Экология и экологическая химия - проф. Бережная А.Г. 2.Современные методы поиска научно-технической информации –ст. преп. Щербаков И.Н
3. Мониторинг водных ресурсов - ассистент Андреев Ю.В.
В 3. 56 часов(1.5 у. е.) : 28 ауд.,28 сам.
1.Биохимия - проф. Курбатов С.В.
2.Химические основы жизни – ассистент Ткачук А.В.
ОПД - Цикл общепрофессиональных дисциплин - 304 часа – 8.5 у. е. (9%)
В1. 32 часа (1.1 у. е): 18 ауд.,14сам.
1.Строение атома - проф Нестеров А.А.
2. Химическая связь – ст. преп. Криков В.В.
В2. 50 часов (1.4у.е): 26 ауд., 24 сам.
1. Современная аналитическая химия – проф. Черновьянц М.С., ст.преп. Рыбина И.Н.
каф. аналитической химии
2. Электрохимия - химия XXI века - проф. Гутерман В.Е. каф. электрохимии
3. Органическая химия: новые рубежи– доц. Дябло О.В.
В3. 50 часов (1.4у. е): 26 ауд., 24 сам
1.Введение в медицинскую химию – ст. преп. Суздалев К.Н.
2.Окружающий мир глазами физхимика - проф. Коган В.А., проф. Луков В.В.
3. Активные неорганические материалы проф. Лупейко Т.Г.
каф. неорганической химии
В 4. 72 часа (1.8у. е): 36 ауд.,36сам
1. Перспективные направления химии XXI века – академик Минкин В.И.
2.Супрамолекулярная химия - проф. Михайлов И.Е.
3. Введение в рентгенофазовый анализ – доц. Налбандян В.Б.
4. Введение в молекулярную спектроскопию - проф. Луков В.В
В 5. 50 часов (1.4у. е): 26 ауд., 24 сам
1. Люминесцентный анализ - ассистент Чернышев А. В.
2. Естествознание - единая наука о природе – ст. преп. Туполова Ю.
3. Структурная неорганическая химия - доц. Налбандян В.Б.
В 6. 50 часов (1.4у. е): 26 ауд., 24 сам
1. Молекулярные и супрамолекулярные устройства – проф. И.Е. Михайлов
2.Кислоты и основания – проф. Озерянский В.А.
3.Электрохимические методы исследования - доц. Бартеньев В.В.?
Аннотации курсов
I семестр 2010-2011 учебного года
III курс Четверг 10.15 -11.50
(выбор из трех курсов)
I. Лектор – доцент кафедры органической химии химического Южного федерального университета, кандидат химических наук О.В. Дябло ауд.105
«ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ: НОВЫЕ РУБЕЖИ»
Целью курса является осмысление и систематизация современной проблематики в области органической химии. Содержание курса включает четыре последовательно изучаемых модуля:
Модуль1 "Методология органического синтеза" знакомит студентов с современными приемами органического синтеза, в том числе, реакциями, катализиремыми переходными металлами, методами комбинаторной химии и темплатного синтеза, органическими реакциями в экстремальных условиях (низкотемпературный синтез, микроволновая, ультразвуковая, лазерная синтетическая химия, органическая электрохимия).
Модуль 2 "Селективность органических реакций" охватывает факторы, влияющие на селективность реакций. В частности, здесь рассматриваются стереоселективные реакции и стереоселективный катализ.
Модуль 3 "Структурное моделирование" включает изучение механизма действия органических веществ, современных экспериментальных и теоретических методов исследования взаимосвязи между структурой и свойствами органических соединений, в том числе прогнозирование биологической активности.
Модуль 4 "Соединения с новыми свойствами". Студенты получают представление о структуре, функциях и возможностях использования макроциклов, соединений включения, фуллереновых структур, органических и металлоорганических ферромагнетиков, дендримеров, ионных жидкостей, молекулярных ансамблей.
II. Лектор- профессор кафедры электрохимии химического факультета ЮФУ, доктор химических наук Гутерман В.Е. ауд. 122
" ЭЛЕКТРОХИМИЯ - ХИМИЯ XXI ВЕКА "
Элективный курс «Электрохимия – химия XXI века» рассматривает содержание наиболее актуальных разделов прикладной электрохимии, историю возникновения и развития этой науки, ее роль в решении насущных проблем 21 века.
В курсе обсуждаются проблемы борьбы с коррозией металлов, способы нанесения высококачественных гальванических покрытий. Большое внимание уделяется перспективам водородной энергетики, новым типам химических источников энергии и используемым в них материалам. При этом наиболее подробно рассматриваются литийсодержащие сплавы и литированные углеродные материалы, а также проблемы, затрудняющие их эффективное использование в литиевых аккумуляторах. Большое внимание уделяется также проблемам создания водородно-кислородных топливных элементов, химизму протекающих в них явлений, свойствам, структуре, методам получения и исследования наноразмерных электрокатализаторов – важнейшего компонента низкотемпературных топливных элементов. В курсе лекций студенты знакомятся также с организацией инновационной научно-исследовательской и образовательной деятельности в ведущих зарубежных корпоративных и университетских центрах.
III. Лектор- профессор кафедры аналитической химии Южного федерального университета, доктор химических наук Черновьянц М.С. и ст.преподаватель Рыбина И.Н. ауд. 203
«СОВРЕМЕННАЯ АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ»
Курс знакомит с состоянием современной аналитической химии в части обработки и интерпретации результатов классических и современных инструментальных методов анализа. Представлена общая характеристика и классификация погрешностей химического анализа. Сопоставлены случайные и систематические индикаторные погрешности титриметрического анализа. Изложены методы оценки случайных инструментальных погрешностей классических и ряда физико-химических методов анализа. Рассмотрены возможности точного определения констант протолитических равновесий и комплексообразования, определены условия проведения экспериментов. Изложены вопросы метрологии химического анализа, дается понятие о статистических критериях правильности и воспроизводимости результатов анализа, статистических методах оценки случайной и систематической погрешностей.
III курс Четверг 12.10 -13.45
(выбор из трех курсов)
I. Лектор - профессор кафедры неорганической химии химического факультета ЮФУ, доктор химических Лупейко Т.Г. ауд. 113
«АКТИВНЫЕ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ»
Новые материалы – признанная основа современного технического прогресса. Неорганические материалы по праву занимают ведущее место среди современных активных материалов. Они объединяют материалы способные воспринимать, концентрировать, или преобразовывать различные виды энергии. Не случайно эти материалы является предметом постоянных, огромных инвестиций всех развитых стран и объектом пристального, конкурентно обостренного, внимания фирм.
Цель настоящего курса состоит в том, чтобы ознакомить студентов с основными классами активных (в первую очередь, электрически активных) неорганических материалов, их свойствами, технологией и направлениями применения. Одновременно, в преддверии распределения студентов 3 курса по кафедрам, этот курс призван дать студентам представление о научной и учебной специализации кафедры общей и неорганической химии. Ее учебные специализации: «Неорганическая химия» и «Химия твердого тела и новых неорганических материалов» сложились на базе, развиваемого на кафедре свыше 50 лет, научного направления, связанного с химией, а в последние годы и с технологией и применением активных неорганических материалов. Особый акцент в курсе делается на активные неорганические материалы, исследование которых ведется на кафедре: сегнето,-пьезоэлектрики, твердые электролиты, конденсаторные и аналогичные материалы. Теоретический курс дополняется демонстрацией и коментарием конкретных разработок кафедры на основе активных неорганических материалов, а также краткой информацией о последних достижениях в области неорганического материаловедения..
II. Лекторы - профессор кафедры физической химии химического факультета ЮФУ, доктор химических проф. Коган В.А и профессор кафедры физической химии химического факультета ЮФУ, доктор химических Луков В.В. ауд.105
«ОКРУЖАЮЩИЙ МИР ГЛАЗАМИ ФИЗХИМИКА»
Настоящий курс составлен с целью расширить кругозор студентов, не изучавших как координационную химию, так и физхимию космоса. С этой целью в курс введены как основы координационной химии в расширенной интерпретации по сравнению с общим курсом химии (в котором она лишь упоминается), так и основы физикохимии эволюции космоса, которые вообще не преподаются студентам-химикам в общих курсах. В данном курсе предпринята попытка «освежить» мировоззренческое представление студентов о химических соединениях, внести в это представление то новое, что вытекает из достижений координационной химии за последние 50 лет. Кроме того, курс восполняет пробел в образовании студентов, позволяя им сформировать целостную естественно-научную картину мира на основе современных представлений о строении космоса. Предполагается, что именно при такой постановке вопроса можно добиться решения главной задачи курса – воспитание у студентов навыков самостоятельного мышления
Программа курса
- Координационная химия и развитие современных представлений о химических соединениях и реакциях
- Новые представления о понятии «химическое соединение».
- Понятие «координационная связь».
- Типы координационных соединений, их роль в природных процессах, практическая применимость.
- Эволюция звёзд и термодинамика космоса
- Звезда как газовый шар (физикохимия внутреннего строения звезды).
- Источники звёздной энергии
- Стационарные и нестационарные звёзды (термодинамические аспекты). Остатки сверхновых – пульсары, квазары. Проблемы «чёрных дыр» космоса
- Млечный путь и строение галактики. Модель «Большая Вселенная».
- Как взорвалась Вселенная.
III. Лектор - ст.преп. кафедры химии природных и высокомолекулярных веществ химического факультета ЮФУ, кандидат химических наук Суздалев К. ауд.122
“Введение в медицинскую химию”
Введение в медицинскую химию
На стыке двух наук – химии и медицины – лежит область фундаментальных и прикладных исследований, направленных на создание эффективных лекарственных средств нового поколения. Расширение круга лекарственных средств путем модификации известных физиологически активных веществ и органический синтез новых перспективных структур, является насущной проблемой. Поиск новых лекарственных веществ – чрезвычайно интенсивно развивающаяся последние двадцать лет область как фундаментальных, так и прикладных исследований. С одной стороны, увеличение продолжительности жизни в развитых странах и стремление улучшить ее качество обусловили высокий спрос на новые эффективные лекарства; с другой стороны, бурный рост научной информации, лежащей на стыке химии, биологии и медицины, подкрепленный развитием экспериментальной и вычислительной техники и мощным финансированием, позволяет этот спрос удовлетворить.
В последнее время, по оценкам специалистов, 7 из 10 ведущих по объему продаж лекарств – это препараты II поколения, полученные целенаправленным моделированием структуры, основанным на выявлении сродства к терапевтически значимым мишеням. Настоятельная необходимость создания отечественных конкурентоспособных лекарств требует создания современных наукоемких производств и развития исследовательских центров. Это, в свою очередь, диктует необходимость формирования высококвалифицированных специалистов в области медицинской химии1.
Медицинская химия (Medicinal chemistry) – область органической химии, занимающаяся решением синтетических и теоретических проблем конструирования лекарственных препаратов (drug design).Определение IUPAC.
II семестр 2010-2011 учебного года
III курс Академик Минкин В.И.
Перспективные направления современной химии
Ведущие и молодые ученые химического факультета, НИИ физической и органической химии и Южного научного центра РАН прочтут цикл лекций, освещающих перспективные направления современной фундаментальной и прикладной химической науки и их связь с исследованиями, проводимыми в институте и на кафедрах Южного Федерального Университета.
Тематика лекций охватывает проблемы молекулярного моделирования и компьютерного дизайна новых молекулярных и наноразмерных структур с использованием методов современной квантовой химии, создания эффективных молекулярных и супрамолекулярных структур для использования их в качестве молекулярных переключателей, модулей высокоемкой трехмерной оптической памяти, высокочувствительных и селективных химических сенсоров. Рассматриваются подходы к направленному конструированию и синтезу биологически активных соединений для создания отечественных лекарств, дано введение в быстро развивающуюся область протеомики – химии и биохимии белковых структур.
Ряд лекций посвящен методологии структурного, химического и биохимического анализа – методам масс-спектроскопии и ядерного магнитного резонанса, являющихся главными современными методами определения строения и динамики молекул.
Рассмотрены применения критических флюидных технологий в химии природных соединений, их использование для экстракции биологически важных природных соединений при помощи суперкритических и субкритических растворителей.
IV курс,8 семестр
Блок ОПД: 50 часов (28 аудиторных); 1.5 зачетных единиц
(выбор из трех курсов)
I.Проф. Григорьев В.П.
История возникновения и развития электрохимии
Излагаются основные этапы развития современной теоретической и прикладной электрохимии. Рассмотрена история возникновения электрохимии как науки. Описано формирование современных представлений по вопросам создания и работы гальванического элемента, учения о растворах электролитов, термодинамики гальванических элементов, учения о двойном электрическом слое, кинетике электродных процессов, электрохимических представлений в теории коррозии, пассивности и электроосаждение металлов.
Обсуждено привлечение электрохимии к решению некоторых глобальных проблем текущего столетия – энергетики, экологии, всемирного потепления, здравоохранения.
В курсе прослежена история электрохимии от первых догадок о механизме электролиза до проектов космических батарей и будущих безотходных технологий. Изложение материала связано с именами выдающихся отечественных и зарубежных ученых-электрохимиков.
II. проф. Лупейко Т.Г.
Методологические основы прикладной химии
Дан краткий обзор и анализ методологических подходов, которыми оперирует современная химия при решении прикладных материаловедческих задач. На примере поиска новых соединений и разработки новых материалов обсуждены специфика, возможности и ограничения препаративного метода, квантово-механических подходов, статистической термодинамики, геометрического и аналитического моделирований в решении материаловедческих задач.
Показано, что методы геометрического моделирования фазовых систем являются базой для разработки и оптимизации свойств новых материалов. На конкретных примерах рассмотрена методика вывода геометрических моделей фазовых систем и их применения для решения прикладных задач. Прослежено развитие и дан анализ современного состояния аналитического моделирования высокотемпературных фазовых систем. На примере тройных взаимных систем показаны последние достижения в этой области, а также обсуждена методика применения уравнений связи для решения вопросов, связанных с фазовыми состояниями систем (количественные термодинамические критерии полной растворимости фаз и расслаивания, кристаллизации одной и нескольких фаз, классификации диаграмм и взаимосвязи термодинамических характеристик систем и параметров их фазовых равновесий). Дана также методика расчета диаграмм плавкости систем по термодинамическим данным и методика расчета высокотемпературных термодинамических характеристик систем по их диаграммам плавкости.
В заключение обсуждены, разработанные в последние годы, методологические приемы исследования, связанные с применением новых компьютерных программ на основе метода конечных элементов (Ansus, Acelan) для расчета композиционных и наноструктурированных пьезоматериалов и компьютерного дизайна резонансных характеристик пьезопреобразователей различной геометрии. Показана высокая результативность применения компьютерного моделирования для решения прикладных задач и обоснована перспектива создания соответствующих баз компьютерных данных.
III. Доц. О.В. Дябло
История и методология органической химии
(28 ч, 20 ч – лекции, 8 ч – семинарские занятия).
В информационном и логическом планах дисциплина "История и методология органической химии" последовательно развивает дисциплину «История и методология химии». В курсе «История и методология органической химии» рассматриваются:
1) фундаментальные понятия органической химии (химическая связь, структура органических веществ, механизм органической реакции);
2) основные этапы развития органической химии (открытие различных органических веществ, развитие синтетических методов и приемов, разработка теоретических представлений органической химии и т.д.);
3) возникновение и выделение в отдельные дисциплины дочерних ветвей органической химии (химии ВМС, красителей, металлорганических и гетероциклических соединений, химии нефти, природных соединений, свободных радикалов, лекарственных препаратов, супрамолекулярной и комбинаторной химии);
4) важнейшие направления развития органической химии в 21 веке - спиновая химия, синтетическая биология, пребиотическая химия, зеленая химия;
5) взаимосвязь органической химии с другими естественнонаучными и гуманитарными дисциплинами.
IV курс,8 семестр
Блок ОПД: 50 часов (28 аудиторных); 1.5 зачетных единиц
(выбор из трех курсов)
I.Проф. Коган В.А.
«Методологические основы нанохимии»
Нанохимия и нанотехнология являются гибридными направлениями в науке, в которые входят уже сложившиеся естественные науки и различные их ответвления как самостоятельные разделы. Поэтому методологические основы нанохимии по сути определяются теми направлениями развития, которые в настоящее время доминируют в нанопроизводстве. Эти направления отражены в последних документах, опубликованных в специальной литературе – это дорожные продуктовые карты США, Японии, России, Китая и других стран, в которых четко обозначено, какие новые направления нанонауки будут перспективны в ближайшие 10-15 лет.
С другой стороны, естественной методологической основой нанохимии является коллоидная химия, среди объектов которой уже более 150 лет значатся ультрадисперсные частицы, имеющие наноразмеры. Именно поэтому основные химические методы получения наночастиц основаны на известных и хорошо разработанных методах получения коллоидных систем. Поэтому когда мы говорим о методологических основах нанохимии, надо в первую очередь учитывать ее коллоидно-химические основы. Эти соображения и послужили отправной точкой для составления указанного курса.
II. Доц. Медянцева Е.А.
«История и методология органического синтеза»
В курсе рассматриваются вопросы возникновения органических веществ на Земле, история освоения и развития органического синтеза, а также методы и способы введения функциональных групп в органические молекулы, изложены основные принципы планирования синтеза, в том числе ретросинтетического анализа. Обсуждены пути синтеза галогенопроизводных, спиртов и фенолов, альдегидов и кетонов, карбоновых кислот, нитросоединений, аминов. К программе курса прилагается список литературы и сайтов полнотекстового доступа в методикам органического синтеза.
III. Доц. Горбунова М.О.
«Методологические основы аналитической химии»
Аналитическая химия предоставляет методы и средства, необходимые для того, чтобы заглянуть в материальный мир…с целью ответа на основные вопросы, касающиеся материала образца: «что?» (качественный анализ) и «сколько?» (количественный анализ). Все, что мы используем и потребляем, состоит из химических веществ, и знание химического состава многих веществ важно для повседневной жизни.
Аналитическая химия – у истоков всей химии. Эту мысль нетрудно отыскать у многих историков. Например, открытие новых элементов – это ведь аналитическая задача. Наше время характеризуется чрезвычайно быстрым ростом и значительными успехами аналитической химии, как в общенаучном плане, так и в решении крупных прикладных задач. Сегодня химики-аналитики работают над повышением надежности существующих технологий, чтобы удовлетворять все возрастающим требованиям к качеству измерений, постоянно возникающим в обществе. Они выполняют исследования, чтобы разработать совершенно новые принципы измерений, и находятся на переднем крае использования в практических целях главных открытий и изобретений – таких, как лазеры и микрочипы. Короче говоря, они адаптируют проверенную методологию к новым типам материалов или к новым типам задач, чтобы ответить на возникающие вопросы об их составе и реакционной способности. Ведь, как известно, задачи могут меняться, но методология решения задач не изменится.
В рамках курса рассматриваются возросшие возможности аналитической химии, пути развития современных методов и средств химического анализа, приведены примеры практически важных решений, характеризуются тенденции развития аналитической химии. Курс может представлять интерес для тех, кто занимается и интересуется аналитической химией, кто делает анализы или пользуется их результатами.
III курс, 6 семестр 60 часов (1.6 кредитов)
1. Проф. Бережная А.Г.
«Экология и экологическая химия»
Элективный курс «Экология и экологическая химия» направлен на формирование у студентов цельного представления об экологических проблемах глобального, регионального и локального значения. Он включает в себя следующие разделы: учение о биосфере, формы взаимодействия человеческого общества и биосферы, экохимические процессы в атмосфере, почвенные экосистемы и их загрязнение, химия и экология природных вод, особенности воздействия на окружающую среду различных предприятий, понятие природно-технической системы, экологический мониторинг окружающей среды и законодательство РФ об охране окружающей среды. В рамках данного курса студенты знакомятся с экологической экспертизой проектов, основными разделами экологического паспорта и правилами его заполнения. Элективный курс обобщает и углубляет знания студентов о современном состоянии природной среды; об основных видах загрязнении окружающей среды; раскрывает влияние антропогенных факторов на биосферу; основные подходы к рациональному использованию природных ресурсов; сформирует у студентов убеждение о личной ответственности каждого человека за состояние природной среды. Элективный курс позволяет студентам сделать выводы о влиянии окружающей среды на здоровье человека, сформировать такие понятия как «адаптация человека» и «здоровье человека», изучить приспособительные возможности человека для повседневной и профессиональной деятельности.
2. Асс. Андреев Ю.А.
«Мониторинг водных ресурсов»
Целью данного элективного курса является дать междисциплинарные знания в области организации и ведения мониторинга поверхностных водных объектов в Российской Федерации и за рубежом. Довести основные сведения о химическом составе природных вод, об особенностях и главных факторах формирования их химического состава. Познакомить с принципами организации и ведения режимного, оперативного и специальных видов мониторинга, формирования сети и программ наблюдений, оценки состояния и загрязненности поверхностных суши, классификации степени загрязненности и качества воды.
3. Ст. преп. Щербаков И.Н.
«Современные методы поиска научно-технической информации»
Быстрое развитие и широкое внедрение в различные сферы человеческой деятельности информационных технологий составляет постоянный фактор современного этапа развития науки, техники и общества в целом. Постоянное увеличение объема и сложности информации в области химических наук требует от современного исследователя, преподавателя, инженера способности уверенно решать задачи по ее поиску, классификации и обработке. В настоящее время использование только традиционных средств поиска информации (печатные научные журналы, реферативные журналы, указатели к ним), без привлечения программных средств на современных ЭВМ, без использования сетевых и локальных баз данных последнее становится очень трудоемким и малоэффективным.
Целью курса «Современные методы поиска научно-технической информации» является дать студенту основные навыки работы с научно-технической информацией в области химии, понимание особенностей хранения и обработки химической информации в электронном виде, принципиальных основ работы СУБД, организации on-line и off-line доступа к БД с научной информацией.
Практические навыки поиска структурной химической информации разбираются на примере работы учебной версии Кэмбриджской БД кристаллографических данных (программа Conquest).
В качестве примера работы с библиографической БД рассматривается тестовый доступ к электронной версии реферативного журнала Chemical Abstract на сайте STN американского химического общества, работа с системой “Scopus” издательства Elsevier.
Курс разработан в соответствии с Государственным образовательным стандартом для специальности 011000 Химия
Форма контроля – зачет.
V курс , 9семестр 50 часов , 9 семестр
1. Проф. Озерянский В.А.
“Кислоты и основания”
Курс и состоит из четырех модулей “Определение кислот и оснований”, “Количественная мера кислотно-основных свойств химических соединений”, “Кислоты”, “Основания”, “Кислотность и основность соединений в газовой фазе”. Курс значительно расширяет положения раздела “Кислотно-основные свойства органических соединений” обязательной программы обучения с акцентом на молекулярном дизайне новых кислот и оснований, органическом синтезе с их участием и природных процессах. Цель курса -показать студентам фундаментальную роль кислот и оснований в процессах, происходящих на уровне пробирки, живого организма, а также в глобальных масштабах; дать представление о динамичности понятий кислот и оснований; ознакомить с последними достижениями химии и физико-химии кислот и оснований
2. Доцент В.Б. Налбандян Структурная неорганическая химия
Название может показаться странным: а разве бывает бесструктурная химия? К сожалению, в некоторых учебниках бывает. И практически в каждом есть фактические ошибки, для обнаружения которых достаточно знать таблицу умножения! Истинное строение зачастую подменяется простейшей формулой, да и та не всегда соответствует экспериментальным данным: излагают иногда не то, что есть, а то, что кажется удобнее излагать.
Что осталось бы от органической химии, если бы все алкены, циклоалканы и полиэтилен изображали одной простейшей формулой СН2 и считали одним веществом? А в традиционном изложении неорганической химии такое вполне обычно: например, все разнообразные кристаллические и аморфные виды кремнезёма обозначают одной формулой SiO2, которая не даёт никакого представления о природе этих веществ.
Предполагается, что студенты, приступая к изучению этого курса, уже имеют представление о методах молекулярных орбиталей и валентных связей, теории кристаллического поля, хотя бы в объёме первого курса химфака. Основное содержание курса:
- критический анализ основных понятий с точки зрения строгости определений, границ применимости, связи с экспериментом;
- соотношение между теорией и экспериментом;
- важнейшие принципы, определяющие координацию атомов: специфичные для разных типов связи и общие для всех веществ, в том числе такие простые, строгие и всеобщие, но отсутствующие в стандартных учебниках, как условия координационного баланса и локального баланса валентности;
- классификация структур по связности, ей влияние на свойства и способы её прогноза;
- способы поиска структурной информации (электронные базы данных, журналы, справочники, интернет) и оценка её надёжности; компьютерные программы для визуализации и анализа структур.
В качестве итога изучения курса студентам предлагается представить и защитить перед группой реферат о конкретной структуре или семействе структур - желательно по теме своей научной работы, который затем может стать частью дипломной или курсовой работы.
3. Проф. Михайлов И.Е.
Молекулярные и супромолекулярные устройства
Элективный курс лекций является продолжением курса лекций «Супрамолекулярная химия.» и предназначен для студентов IV курса химического факультета, специализирующихся на кафедре «Химии природных и высокомолекулярных соединений» ЮФУ. Он читается в 9 семестре и включает в себя 17 двухчасовых лекций, объединенных в 4 учебных модуля, 4 коллоквиума (8 часов), 2 рубежных тестовых контроля (4 часа) и заканчивается зачетом.
В курсе лекций подробно рассматриваются дву- и трехмерные селективные рецепторы, их молекулярный дизайн, синтез, физико-химические свойства и пути их практического использования, в том числе и для экологического контроля окружающей среды. Здесь студенты подробно знакомятся с такими селективными рецепторами, как с корандами, подандами, лариатными и бибракхиальными краун-эфирами, криптандами, сферандами, ротаксанами, каликсаренами, циклодекстринами, полиротаксанами и кукурбитурилами. Они изучают строение этих сложных органических соединений, знакомятся с их физико-химическими свойствами, комплексообразующей способностью, с методами их получения и практическим использованием. Ряд лекций курса посвящен самосборке и самоорганизации неорганических и органических супрамолекулярных систем. В них также рассматривается сборка организованных фаз и упорядоченных кристаллических структур, направляемая молекулярным распознаванием. В курсе лекций рассматриваются молекулярные и супрамолекулярные электронные, магнитные, ионные, хемосенсорные устройства, молекулярные провода и супрамолекулярные материалы.
(выбор из трех курсов)
I. проф. Михайлов И.Е.
«СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ»
Элективный курс лекций «Супрамолекулярная химия.» предназначен для студентов III курса химического факультета. Он читается в 6 семестре и включает в себя
17 двухчасовых лекций, объединенных в 4 учебных модуля, 4 коллоквиума (8 часов), 2 рубежных тестовых контроля (4 часа) и заканчивается зачетом.
Курс начинается с блока лекций, посвященных основам супрамолекулярной химии, истории ее становления как самостоятельной дисциплины, фундаментальным понятиям и связи этого раздела химии с органической, физической химией, биохимией, биологией и материаловедением. Следующий блок лекций знакомит студентов с объектами исследования и основными задачами супрамолекулярной химии, ее связью с молекулярной химией. Третий учебный модуль знакомит студентов с недавно возникшей химией «хозяин-гость» и ее основам. Здесь подробно рассматриваются различные виды молекулярных комплексов включения (кавитаты и клатраты) и пути их практического использования. Роли межмолекулярных взаимодействий при образовании молекулярных комплексов включения посвящен четвертый учебный модуль. Здесь подробно рассматриваются такие межмолекулярные взаимодействия, как ион-ионные, ион-дипольные, диполь-дипольные, p-стекинг, катион-p взаимодействия, ван-дер-ваальсовы силы, плотная упаковка в кристаллах, гидрофобные эффекты и водородные связи, а также их роль в образовании супермолекул и супрамолекулярных ансамблей.
- проф . ЛуковВ.В., доц. Бондаренко Г.И
- «Введение в молекулярную спектроскопию»
В настоящее время физические методы исследования вещества получили настолько широкое распространение, что любой учёный-химик или химик-технолог должен не только хорошо ориентироваться в возможностях методов, в их сильных и слабых сторонах, но и умело использовать их для решения конкретных задач. Для этого необходимо понимать закодированную в спектрах информацию и грамотно её расшифровывать. Очевидно, что современный уровень исследований и ценность получаемых результатов непосредственно связаны с правильностью выбора и применением комплекса современных физических методов, которые могут помочь при решении поставленных перед исследователем химических и физико-химических проблем.
Преподавание данного курса имеет целью дать студенту понимание принципиальных основ, практических возможностей и ограничений важнейших для химиков физических методов исследования, знакомство с их аппаратурным оснащением и условиями проведения эксперимента, умение интерпретировать и грамотно оценивать экспериментальные данные, в том числе публикуемые в научной литературе. Студент должен научиться также оптимальному выбору методов для решения поставленных задач и делать заключения на основании анализа и сопоставления всей совокупности имеющихся данных.
В основу лекционного курса положено начальное знакомство с такими важнейшими и широко применяемыми химиками методами, как УФ и ИК спектроскопия, спектроскопия ядерного магнитного и электронного парамагнитного резонанса, Мёссбауэровская и EXAF’S спектроскопия. Вместе с лекционным курсом проводятся практические занятия с использованием современной приборно-аппаратурной базы Департамента химии ЮФУ.
III. Доц. Налбандян В.Б.
«Введение в рентгенофазовый анализ»
РФА - это метод анализа, но изучается на кафедре неорганической химии. В отличие от других методов, РФА дает сведения не об элементном составе и не о функциональных группах, а о содержании кристаллических фаз.
Закалённая и отожженная сталь, сложный оксид и смесь оксидов, рутил и анатаз в белилах не отличаются по элементному составу, но имеют разные структуры и свойства и легко различаются методом РФА. Кроме того, это быстрое и мощное средство идентификации веществ (и чем сложнее структура, тем легче её опознать !). Метод широко применяется в научных исследованиях, для контроля производства, в минералогии, при различных экспертизах (таможенных, криминалистических, медицинских...). В частности, сейчас выполняется работа по диагностике почечнокаменной болезни по договору с КДЦ «Здоровье».
Пример карточки из базы данных PDF-2
Минералы, металлы, керамика, стройматериалы, химреактивы, удобрения, пигменты, накипи, окалины, полимеры, камни из почек и т.д. - всё это объекты РФА.
Мировая фармацевтическая промышленность уже давно использует этот метод как один из основных при контроле производства и создании новых лекарственных форм. Регулярно проводятся международные конференции и платные школы по применению РФА к фармпрепаратам. Отечественные работодатели тоже постепенно осознают это, и владение методом РФА будет одним из важных факторов при отборе специалистов.
В этом курсе студент может научиться работать с дифрактометром и электронной базой данных PDF-2, решить реальную задачу по качественному и количественному анализу смеси. Химики такого профиля нужны. Сейчас это практически монополизировано физиками, но опыт показывает, что они беспомощны при интерпретации результатов РФА, т.к. не разбираются в веществах.
Попутно студенты получают краткие сведения ещё о двух мощных методах исследования – рентгеноструктурном и рентгеноспектральном анализе.
 | сведения об ICDD: ссылка скрыта. |
Данный курс будет особенно полезен студентам, планирующим специализироваться по аналитической химии, электрохимии и медицинской химии. Те же, кто специализируется по химии твёрдого тела и неорганической химии, будут изучать рентгенографию в виде более обширного обязательного спецкурса в 9 семестре.
Наложение двух дифрактограмм, показывающее, что в неизвестной смеси есть корунд
Элективный курс лекций «Мониторинг качества вод»
Лектор – ассистент кафедры аналитической химии Южного федерального университета Андреев Ю.В.
Целью данного элективного курса является дать междисциплинарные знания в области организации и ведения мониторинга поверхностных водных объектов в Российской Федерации и за рубежом. Довести основные сведения о химическом составе природных вод, об особенностях и главных факторах формирования их химического состава. Познакомить с принципами организации и ведения режимного, оперативного и специальных видов мониторинга, формирования сети и программ наблюдений, оценки состояния и загрязненности поверхностных суши, классификации степени загрязненности и качества воды.
1