Краткая аннотация основной образовательной программы

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6

ФИЗИКА

Цели освоения дисциплины: формирование у студентов базовых представлений об окружающем мире, обучение установлению причинно-следственных связей между природными явлениями и умению количественно описывать эти связи, а также решать классические физические задачи.

Содержание дисциплины: Кинематика и динамика поступательного и вращательного движения твердого тела. Основы молекулярно-кинетической теории на примере рассмотрения идеального газа: уравнение состояния идеального газа, основные термодинамические законы, изопроцессы, работа идеального газа. Электростатика. Магнитостатика. Основы электромагнетизма. Электромагнитные волны. Рассмотрение колебательного движения: математический и физический маятник. Геометрическая оптика. Волновая оптика. Физика атомного ядра.

ХИМИЯ

Цели освоения дисциплины:

формирование у студентов общего химического мировоззрения и развитие химического мышления;
формирование системного взгляда на микро- и макроуровни организации вещества, движение которых подчинено фундаментальным законам;
углубление современных представлений в области химии и развитие умений применять теоретические знания в области химии в практической (профессиональной) деятельности обучаемого, освоение на этой базе определенных экологических знаний;
развитие навыков самостоятельной работы с научно-технической литературой в процессе самостоятельного обучения (развитие умений учиться).

Содержание дисциплины: Место химии в системе естественных наук. Единство физических, химических и биологических процессов. Системный подход к изучению естественных наук. Взаимодействие человека с биосферой. Химические аспекты загрязнения окружающей среды: разрушение озонового слоя, парниковый эффект, кислотные дожди и т.п. Информационные системы наблюдений за изменениями в окружающей природной среде для предотвращения антропогенных последствий. Стратегия безопасного развития цивилизации.

1. Строение атома и химическая связь

Взаимодействия в атоме. Атом - устойчивая динамическая система. Законы движения электронов в поле ядра. Волновое уравнение Шредингера. Квантовые числа, как результат решения уравнения Шредингера. Атомные орбитали, правила их заполнения: принцип минимума энергии, принцип Паули, правило Гунда, привило Клечковского. Многоэлектронные атомы. Периодическая система элементов.

Свойства и показатели свойств атомов. Радиус атома. Энергия ионизации атома, энергия сродства атома к электрону. Спектральные свойства атомов. Окислительно-восстановительные свойства атомов. Периодичность изменения свойств атомов элементов в зависимости от заряда ядра. Периодический закон Д.И. Менделеева.

Радиоактивность. Виды радиоактивного распада. Естественная и искусственная радиация, ее источники. Действие радиоактивного излучения на человека. Дозы облучения и радиобиологический эффект.

Взаимодействия в молекуле. Молекула - устойчивая динамическая система. Законы движения электронов в поле ядер. Волновое уравнение Шредингера. Химическая связь и ее типы: ковалентная, ионная, металлическая. Метод валентных связей (ВС). Метод молекулярных орбиталей (МО).

Свойства и показатели свойств химических связей. Энергия и длина связи. Направленность ковалентной связи. - и - связи. Гибридизация. Поляризуемость связи, дипольный момент связи.

Свойства и показатели свойств молекул: геометрическая конфигурация, валентный угол связей, дипольный момент молекулы.

Сравнительная устойчивость молекул основных компонентов атмосферы О₂, N₂, CO₂ и полютантов CO, NO_x, SO₂. Молекулярные ионы и радикалы.

2. Закономерности протекания химических процессов

Межмолекулярные взаимодействия без изменения химического состава. Взаимодействия за счет сил Ван-дер-Ваальса. Межмолекулярные взаимодействия, обусловленные водородными связями. Донорно-акцепторные межмолекулярные взаимодействия. Твердое, жидкое, газообразное состояние веществ. Атомная, ионная, молекулярная, металлическая кристаллическая решетки.

Термодинамический взгляд на макросистему. Законы термодинамики. Термодинамические функции состояния системы: внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, энергия Гиббса. Энергетика химических процессов. I закон термодинамики. Закон Гесса, следствия из закона Гесса. II закон термодинамики. Определение термодинамически разрешенных направлений реакции. Химическое равновесие, константа равновесия. Влияние температуры, концентрации, давления на смещение равновесия. Принцип Ле-Шателье. Фазовые равновесия индивидуальных веществ.

Источники теплового загрязнения окружающей среды оксидами серы и азота (выплавка серных руд, сжигание серосодержащих топлив, образование оксидов азота в двигателях самолетов и автомобилей).

Химическая кинетика и катализ. Кинетический взгляд на макросистему. Скорость химических реакций. Закон действующих масс. Константа скорости химических реакций. Сложные и элементарные реакции. Порядок и молекулярность реакций. Механизм реакций окисления оксидов азота (II) озоном. Озоновые дыры. Ценные реакции горения. Катализ. Гомогенный и гетерогенный катализ.

Влияние температуры на скорость реакций. Правило Вант-Гоффа. Константа скорости и энергия активации реакций. Уравнение Аррениуса.

3. Растворы и дисперсные системы

Структура воды в различных агрегатных состояниях. Физические свойства воды. Аномальные свойства жидкой воды. Химические свойства воды. Процесс самоионизации воды. Ионное произведение воды. Образование и свойства водных растворов. Гидратная теория растворов. Термодинамика процесса растворения. Концентрация растворов. Свойства водных растворов. Законы Рауля-Вант-Гоффа. Процессы в водных растворах электролитов. Диссоциация, ионизация электролитов. Сильные и слабые электролиты. Константа ионизации кислот, оснований. Водородный показатель (рН). Расчет рН в растворах кислот, оснований, солей. Реакция нейтрализации. Гидролиз солей. Труднорастворимые электролиты. Произведение растворимости, растворимость. Дисперсные системы. Химия природных вод. Кислотно-основные равновесия в природных водах. Жесткость воды. Методы опреснения, умягчения, обессоливания. Показатели качества природной и питьевой вод.

Коллоидные растворы. Строение мицеллы. Устойчивость коллоидов. Золи, гели. Аэрозоли, дым, туман. Аэрозоли и загрязнение окружающей среды: аэрозольный эффект, химический и фотохимический смоги.

4. Равновесия в окислительно-восстановительных системах

Окислители, восстановители. Характеристики свойств важнейших окислителей: фтора, хлора, кислорода, озона. Окислительно-восстановительные реакции в атмосфере. Фотохимическое окисление.

Окислительно-восстановительные реакции в водных растворах. Гомогенные и гетерогенные окислительно-восстановительные реакции. Электрохимические процессы. Электродный потенциал металлов, окислительно-восстановительный потенциал. Формула Нернста для металлических и окислительно-восстановительных электродов. Важнейшие окислители и восстановители. Электрохимическая коррозия металлов. Электролиз.

Окислительно-восстановительные реакции в мониторинге и защите окружающей среды.

5. Химический анализ

Роль аналитической химии в решении экологических проблем. Методы химического анализа: химические, физико-химические, физические. Основные метрологические характеристики методов анализа: предел обнаружения, правильность (точность и воспроизводимость), избирательность. Критерии выбора метода анализа.

Химические методы анализа. Аналитические реакции: кислотно-основные, окислительно-восстановительные, комплексообразования. Гравиметрический и титриметрический методы анализа.

Кислотно-основное, окислительно-восстановительное, комплексонометрическое титрование.

Физико-химические методы анализа. Потенциометрия и потенциометрическое титрование. Определение водородного показателя, концентрации фторидов, нитратов и других веществ при помощи ионоселективных электродов.

Кулонометрия. Вольтамперометрия. Кондуктометрия.

Оптические методы анализа. Эмиссионный спектральный анализ. Атомно-абсорбционный анализ. Фотометрия. Применение методов в анализе объектов окружающей среды. Особенности анализа воздуха, природных и сточных вод, почвы, донных отложений.

Контроль за выбросами органических производств и нефтеперерабатывающих предприятий.

6. Свойства некоторых неорганических веществ. Их состояние и превращения в окружающей среде. Идентификация

Обзор свойств металлов. Щелочные, щелочноземельные металлы. Алюминий.

Переходные металлы. Проблемы загрязнения природных объектов тяжелыми металлами. Миграция тяжелых металлов. Ряд токсичности металлов для различных организмов.

Водород, галогены, кислород, озон.

Соединения серы, азота, фосфора. круговороты химических элементов и факторы, влияющие на них.

7. Свойства некоторых органических веществ и их идентификация

Теория строения органических соединений. Типы структурных фрагментов органических соединений. Структурная и пространственная изомерия. Типы органических соединений.

Углеводороды. Алканы и их производные. Химические свойства метана и его гомологов. Циклоалканы.

Алкены. Этилен и его гомологи. Реакции полимеризации. Полиэтилен.

Алкины. Химические свойства алкинов.

Ароматические углеводороды. Бензол. Источники ароматических углеводородов. Электронное строение и химические свойства бензола. Алкилбензолы. Дифенил, строение и способы получения.

Нефть. Природные газы и их переработка.

Гидроксипроизводные углеводородов. Предельные спирты. Метанол и этанол. Фенолы. Многоатомные спирты. Глицерин. Альдегиды, кетоны.

Карбоновые кислоты. Сложные эфиры. Реакции этерификации и омыления. Жиры.

Азотсодержащие органические соединения. амины. Анилин. Аминокислоты. Белки.

Физико-химические методы исследования органических соединений.

БИОЛОГИЯ

Цели освоения дисциплины: получение базовых представлений в области биологии для формирования экологического мировоззрения и навыков экологического мышления, необходимых для профессиональной деятельности.

Содержание дисциплины: основные сведения о биологии, как комплексе наук о живой природе, изучающей жизнь как особую форму движения материи, законы ее существования и развития. Разделы о сущности жизни, свойствах и уровнях организации живого; эволюции органического мира; характеристике живых систем: клеток и организмов; о биологическом разнообразии организмов; гомеостазе и охране биологических объектов.

ГЕОГРАФИЯ

Цели освоения дисциплины: формирование у студентов теоретических знаний и практических навыков и умений по исследованию процессов развития планеты Земля; состоянии, структуре и развитии географической оболочки Земли. Формирование навыков и знаний о формировании и развитии географических и социально-экономических комплексов (зон) и систем, о взаимоотношении человека и природы, отраслевых территориальных комплексах.

Содержание дисциплины: Физические (эндогенные и экзогенные) процессы и географические закономерности в развитии и функционировании природных систем и комплексов (географическая зональность, высотная поясность) планеты. Физические факторы и механизмы функционирования, динамики, эволюции основных компонент природной среды. Свойства и ресурсы природных комплексов (компонент), их использование в отраслях народного хозяйства. Географические и ресурсные закономерности формирования и развития отраслевых и социальных комплексов и систем, их внутренние и внешние связи и взаимоотношения.

Типология, морфология и динамика основных компонент природы, выступающих в качестве ресурсных основ отраслевых территориальных комплексов.

Природные компоненты региона, в котором живут и обучаются студенты.

ГЕОЛОГИЯ

Цели освоения дисциплины: изучение геологической среды как основы природных и природно-антропогенных комплексов; изучение горных пород, подземных вод и опасных геологических процессов.

Содержание дисциплины: цели и задачи геологии. Строение и возраст Земли. Геохронология и генезис отложений. Подземные воды. Опасные геологические процессы (эндогенные и экзогенные). Геологическая среда как часть биосферы. Горные породы.

ПОЧВОВЕДЕНИЕ

Цели освоения дисциплины: обучение студентов основным понятиям, положениям и методам современного почвоведения, навыкам исследования почв, знакомство с методами охраны почв и восстановления нарушенного почвенного покрова.

Содержание дисциплины: Почвоведение как наука. Почва как экосистема. Морфология почв. Поглотительная способность почв. Кислотность, щёлочность и буферность почв. Вода в почве. Органическое вещество почв. Плодородие почв. География почв России и мира. Систематика и классификация почв. Охрана почв и восстановление нарушенного почвенного покрова.

Вариативная часть

ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ, ЖИВОТНЫХ И ЧЕЛОВЕКА

Цели освоения дисциплины: получение базовых представлений о закономерностях и функциональных возможностях растительного и животного организмов в онтогенезе и различных условиях окружающей среды

Содержание дисциплины: Основы обмена веществ растений, животных и человека, их зависимость от особенностей окружающей среды. Регуляция процесса фотосинтеза и его значение для окружающей среды. Особенности физиологических процессов животных и растений, их роль в поддержании устойчивости и разнообразии биосферы.

БИОХИМИЯ, БИОФИЗИКА И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Цели освоения дисциплины:

- формирования системы комплексных знаний о гомеостазе и механизмах ответа организма на стрессовое воздействие;

- обобщение знаний об особенностях биохимических превращений и биофизических закономерностей, постоянстве среды организма, а также связях гомеостаза клеток, тканей и органов со средой обитания, показ многообразия метаболических связей в организме человека, анализ структуры анаболических и катаболических превращений, а также методы диагностики острых отравлений и биохимического анализа;

- формирование навыков работы в лаборатории,

- формирование умений качественного и количественного определения органических веществ, важных параметров и характеристик метаболизма клетки.

Содержание дисциплины: История возникновения биохимии и биофизики, цели, задачи и место предмета. Междисциплинарное положение предмета, связь с химией, физикой, математикой, основами безопасности жизнедеятельности.

Строение растительной, животной и прокариотической клетки. Гомеостаз. Общность метаболизма. Особенности метаболических реакций у различных таксономических групп. Пластический и энергетический обмен. Строение, свойства и практическое применение веществ – представителей основных классов органических соединений. Основные понятия токсикологии. Классы опасности веществ. Строительные материалы. Биохимические методы контроля за состоянием организма. Термодинамика биологических систем. Электромагнитное и радиационное воздействие на организм. Механизмы повреждения клеток, тканей и органов. Шумовое воздействие. Методы контроля и мероприятия по снижению воздействия. Нормы и правила.

ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ

Цели освоения дисциплины: изучение воздействия химических веществ на окружающую среду. Курс знакомит с основными критериями оценки токсичности веществ для атмосферы, водных и земельных ресурсов, а также с их влиянием на живые организмы.

Содержание дисциплины: Химические элементы в биосфере. Элементы биогенные и второстепенные. Макро- и микроэлементы. Содержание химических элементов в биосфере и теле человека. Биогенные элементы – связующее звено между живой и неживой компонентами экосистем. Блочная модель круговорота биогенных элементов в природе. Биогеохимические циклы элементов. Эколого-химический аспект происхождения и развития жизни на Земле. Воздействие химических веществ на живые организмы. Понятие о веществах-загрязнителях окружающей среды. Токсичность. Стандарты качества среды. Экологические проблемы химии атмосферы. Строение, состав и изменение атмосферы. Химические реакции в атмосфере и ее защитные функции. «Озонный щит» и «озонная дыра». Загрязнители тропосферы. Оксиды серы. Кислотные дожди. Оксиды азота. Фотохимический смог. Монооксид углерода. Экологические ловушки. Твердые взвешенные частицы. Экологические проблемы химии гидросферы. Гидрологический цикл. Чистая и загрязненная вода. Основные загрязнители воды. Соединения тяжелых металлов как загрязнители воды. Хлорорганические соединения. Поверхностно-активные вещества. Нефтяное загрязнение. Эколого-химические проблемы литосферы. Радиоактивность как загрязняющий фактор. Экология и энергетика.

ЭКОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ, ЖИВОТНЫХ И МИКРООРГАНИЗМОВ

Цели освоения дисциплины: изучение влияния факторов среды на различные группы живых организмов и представление об их функциональной роли в биосфере.

Содержание дисциплины: Особенности взаимодействия окружающей среды, растений, животных, микроорганизмов. Жизненные формы растений, взаимодействие и взаимовлияние почв, растений и растительности, методы исследования параметров жизнедеятельности растений. Совокупное действие абиотических и биотических факторов в поведении, формообразовании, географическом распространении животных. Влияние антропогенного фактора на фенотипическом и популяционном уровнях. Таксономия и эколого-физиологические особенности микроорганизмов, классификация микроорганизмов по типам питания, распределение их в среде обитания. Методы исследования экологических функций микроорганизмов. Методы биологической индикации естественных и антропогенно нарушенных экосистем.

МИКРОБИОЛОГИЯ, МОНИТОРИНГ И МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

Цели освоения дисциплины:

- углубление системы знаний о биоразнообразии микроорганизмов, их роли в экосистемах и методах контроля. Познание закономерностей жизнедеятельности и функциональных возможностей микробных биоценозов различных условиях среды, изучение роли микроорганизмов в очистке сточных вод, а также знакомство с основами промышленной биотехнологии;

- развитие знаний о строении, функциях и особенностях организации прокариотической клетки, роли микробных ценозов в круговороте вещества и его значению для биосферы, использованию микроорганизмов в промышленности.

- освоение навыков научных исследований путем проведения цикла лабораторных работ: по способам приготовления питательных сред и стерилизации, а также технике микроскопирования микроорганизмов;

- освоение методик по изучению микрофлоры различных сред обитания: воды, почвы и воздуха, освоение экологического подхода при исследовании микроорганизмов в их естественной среде обитания.

Содержание дисциплины: Предмет, задачи и направления современной микробиологии. История развития микробиологии. Систематика и номенклатура микроорганизмов. Морфология бактерий и вирусов. Анаболизм и катаболизм, как составляющие метаболизма. Факторы роста микроорганизмов. Рост и размножение бактерий. Микроорганизмы и окружающая среда. Микрофлора водной, воздушной, почвенной сред. Микроорганизмы сточных вод. Значение микрофлоры в очистке стоков. Активный ил и его микрофлора. Санитарно-гигиеническая оценка воды. Санитарное состояние воздуха помещений, городов и зеленых зон. Микроорганизмы пищевых продуктов. Микрофлора человека. Иммунитет. Использование микроорганизмов в производстве. Биотехнология.

ХИМИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Цели освоения дисциплины: изучение системы химического мониторинга окружающей среды. Курс знакомит с методами анализа, контроля и прогнозирования состояния окружающей среды химическими методами.

Содержание дисциплины: Технологии и средства химического контроля загрязнения окружающей среды. Отбор проб объектов загрязненной среды. Выбор места контроля загрязнений. Хранение и транспортировка проб для анализа. Подготовка проб к анализу в лаборатории. Качественный и количественный анализ проб загрязненных объектов окружающей среды. Обработка, оценка и представление результатов контроля ОС. Технические средства экоаналитического контроля. Основные требования к методам и средствам экоаналитического контроля. Классификация и основные характеристики экоаналитических средств. Мониторинг и нормирование выбросов загрязняющих веществ. Межгосударственное нормирование выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Нормирование локальных выбросов. Нормирование сбросов загрязняющих веществ в водные объекты Мониторинг фонового загрязнения. Факторы, влияющие на формирование фонового загрязнения окружающей среды. Глобальное фоновое загрязнение окружающей среды.

Blog

Краткая аннотация основной образовательной программы

Содержание