| Основные химические понятия
Предмет и задачи химии, ее место среди естественных наук. Вещества и их свойства. Чистые вещества и смеси. Способы разделения смесей. Основные положения атомно-молекулярного учения. М.В. Ломоносов – основоположник атомно-молекулярного учения. Атом, молекула, ион. Вещества молекулярного и немолекулярного строения. Формульная единица. Химический элемент. Простое вещество, сложное вещество. Аллотропия. Масса атома и молекулы. Относительная атомная масса, относительная молекулярная масса. Моль – единица измерения химического количества вещества. Молярная масса.
|
| Химическая символика.Химические знаки. Химические формулы. Валентность элементов. Определение валентности и составление формул бинарных соединений. Задачи на вычисление массовых долей элемента по химической формуле, вывод простейших формул веществ по массовым долям элементов.
ЗАНЯТИЕ 2.
|
| Основные стехиометрические законы химии: закон сохранения массы веществ, закон постоянства состава с точки зрения атомно-молекулярного учения. Значение законов. Закон газового состояния вещества: объемных отношений Гей-Люссака; Авогадро. Следствия из закона Авогадро. Молярный объем газа. Относительная плотность газов. Уравнение Менделеева и Менделеева – Клапейрона. Решение задач: объемная доля, законы идеальных газов, определение относительной плотности вещества и смеси. нахождение молекулярной массы вещества через относительную плотность. Определение массы и объема определенного количества вещества. Вычисление количества вещества по его массе и объему.
ЗАНЯТИЕ 3.
|
| Классификация химических реакций по различным признакам: а) по признаку обратимости; б) по признаку выделения и поглощения энергии; в) по признаку изменения числа исходных и конечных веществ; г) по признаку изменения степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ; д) по признаку наличия катализатора; е) по признаку однородности.
|
| Химические уравнения. Расчеты по химическим уравнениям: нахождение массы, объема (н.у.) и химического количества вещества, принимающих участие в химической реакции; нахождение выхода продукта реакции; на смесь; вычисление массы (объема) продукта реакции по известной массе (объему) исходного вещества, содержащего определенную долю примесей; если одно из реагирующих веществ дано в избытке.
ЗАНЯТИЕ 4.
|
| Строение атома и строение электронных оболочек атома. Состав атомных ядер. Протон. Нейтрон. Нуклон. Нуклиды. Изотопы. Массовое число. Решение задач на нахождение относительной атомной массы, зная изотопный состав и наоборот.
|
| Электрон в атоме и квантово-механическое описание его состояния. Квантовые числа. Энергетический уровень, подуровень, электронное облако. Атомная орбиталь. Правила заполнения электронами атомных орбиталей: правила Клечковского; принцип Паули; правило Гунда. Электронная конфигурация атома химического элемента.
|
| Составление электронных и графических формул: атома химического элемента, возбужденного состояния атома и иона.
|
| ЗАНЯТИЕ 5.
Периодический закон Д.И. Менделеева в свете учения строения атома. Открытие Д.И. Менделеевым периодического закона. Периодическая система хим. элементов – как формула отражения периодического закона. Периоды. Группы. Ряды. Периодические закономерности в изменении свойств атомов химических элементов. Зависимость свойств элементов и соединений по периодам и группам в свете учения о строении атома. Современная классификация элементов: S-, p-, d-, f- элементы.
ЗАНЯТИЕ 6.
|
| Химическая связь. Типы химической связи. Ковалентная связь. Механизм её образования: обменный, донорно-акцепторный. Полярная и неполярная связь. Кратность связи. Свойства ковалентной связи: длина, энергия, прочность, насыщаемость, поляризуемость. Гибридизация атомных орбиталей. Особенности ионной и металлической связи. Водородная и металлическая связь. Зависимость свойств веществ от типа химической связи. Химическая связь и валентность. Связь валентности со строением электронных оболочек (число неспаренных электронов, число орбиталей, участвующих в образовании связей). Валентность и степень окисления.
ЗАНЯТИЕ 7.
|
| Тепловой эффект химических реакций. Экзо- и эндотермические реакции. Термохимические уравнения. Теплоты образования веществ. Факторы, влияющие на величину теплового эффекта: агрегатное состояние веществ, условия, химическое количество вещества. Закон Гесса. Следствия из него. Простейшие термохимические расчеты с использованием закона Гесса и следствия из него.
ЗАНЯТИЕ 8.
|
| Скорость химических реакций и её выражение. Зависимость скорости химических реакций от природы реагирующих веществ, концентрации, температуры, присутствия катализатора. Закон действующих масс. Основное уравнение кинетики. Понятие об энергии активации и активных молекулах.
|
| Правило Вант-Гоффа. Температурный коэффициент скорости. Катализ. Катализаторы. Гомогенный и гетерогенный катализ. Решение задач на нахождение скорости реакций (средней и истинной); изменений скорости реакций от концентрации, давления, температуры.
|
| Необратимые и обратимые реакции. Условия необратимости реакций. Химическое равновесие и условия его смещения. Принцип Ле-Шателье. На конкретных примерах разобрать влияние изменения концентрации, температуры и давления на смещение химического равновесия.
|
| Решение задач по теме: «Скорость химических реакций».
|
| Повторение раздела «Основные закономерности протекания химических реакций».
ЗАНЯТИЕ 9.
|
| Растворы. Понятие о растворах. Классификация истинных растворов: по степени насыщения; по агрегатному состоянию; по концентрации. Растворимость веществ в воде. Зависимость растворимости веществ от температуры и давления (для газообразных веществ). Решение задач на растворимость.
|
| Процесс растворения – как физико-химический процесс. Сольваты, гидраты, кристаллогидраты. Тепловые эффекты при растворении. Решение задач на нахождение массы растворимого вещества и массы раствора.
|
| Основные способы выражения состава растворов. Массовая доля растворенного вещества. Молярная концентрация растворенного вещества. Решение задач на вычисление массовой доли и массы вещества в растворе.
|
| Решение задач по теме: Растворы. Растворимость.
|
| ЗАНЯТИЕ 10.
Теория электролитической диссоциации. Электролиты. Неэлектролиты. Основные положения теории электролитической диссоциации. Механизм диссоциации веществ с различным характером связи. Гидратация ионов в растворе. Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Решение задач на вычисление степени диссоциации и концентрации ионов.
|
| Диссоциация кислот, щелочей, солей. Диссоциация воды. Водородный показатель.
|
| Ионные уравнения. Условия протекания реакций ионного обмена в растворах электролитов. Составление уравнений реакций в молекулярном и ионном (полном и сокращенном) виде.
|
| Повторение разделов: «Растворы. Электролитическая диссоциация». Работа с тестами.
|
| Контрольная работа по темам: «Растворы. Кинетика. Электролитическая диссоциация».
|
| Разбор контрольной работы. Решение задач.
ЗАНЯТИЕ 11.
|
| Окислительно-восстановительные реакции. Теория окислительно-восстановительных реакций. Окислители. Восстановители. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса. Классификация окислительно-восстановительных реакций. Изменение окислительно-восстановительных свойств элементов в группах и периодах. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций и расстановка коэффициентов в них с помощью метода электронного баланса.
|
| Электролиз. Сущность электролиза. Электролиз расплавов солей Электролиз водных растворов солей. Практическое значение электролиза. Составление уравнений электролиза растворов солей с помощью электронно-ионного баланса.
ЗАНЯТИЕ 12.
|
| Основные классы неорганических соединений. Оксиды. Классификация оксидов: основные, кислотные, амфотерные. Солеобразующие и индифферентные. Способы получения оксидов. Химические свойства кислотных, амфотерных, основных оксидов. Графические формулы оксидов. Понятие о пероксидах.
|
| Основания, их состав, номенклатура, классификация. Растворимые и нерастворимые основания. Амфотерные основания. Способы получения оснований. Химические свойства растворимых оснований, нерастворимых и амфотерных оснований. Графические формулы оснований. Решение расчетных задач, если одно из веществ дано в избытке.
|
| Кислоты, их состав, классификация кислот. Основность кислот, их ступенчатая диссоциация. Общие способы получения кислот. Химические свойства кислот. Графические формулы кислот. Решение задач на вычисление массовой доли и массы кислот в растворе.
ЗАНЯТИЕ 13.
|
| Соли. Классификация солей: средние, кислые, основные, двойные, смешанные, комплексные. Названия солей. Способы получения средних и кислых солей. Химические свойства солей. Графические формулы солей.
|
| Гидролиз солей. Основные случаи гидролиза солей. Составление уравнений реакций гидролиза солей.
|
| Генетическая связь между классами неорганических веществ. Решение задач, в которых в результате реакций возможно образование кислых или средних солей и смеси кислых и средних солей.
|
| Повторение раздела: «Основные классы неорганических веществ». Составление уравнений цепочек превращений.
|
| Контрольная работа по темам: «Окислительно-восстановительные реакции», «Основные классы неорганических веществ».
|
| Разбор контрольной работы. Решение задач.
ЗАНЯТИЕ 14.
|
| Неметаллы. Положение неметаллов в периодической системе.
Водород. Особенности положения в периодической системе. Строение атома, характерные степени окисления, изотопный состав, нахождение в природе. Способы получения водорода в промышленности и лаборатории. Свойства водорода. Окислительно-восстановительные свойства водорода. Соединения водорода (гидриды, вода). Их строение, способы получения и химические свойства.
|
| Галогены. Общая характеристика галогенов, положение в периодической системе, характеристика степени окисления, нахождение в природе, изменение окислительно-восстановительных свойств галогенов и их водородных соединений. Химические свойства галогенов на примере хлора. Способы получения хлора в лаборатории и промышленности. Сравнение свойств фтора, брома и иода со свойствами хлора. Кислородные свойства хлора. Кислородные кислоты. Качественные реакции на галоген-ионы. Решение расчетных задач на выход продукта, вычисление массы (объема) продукта реакций по известной массе исходного вещества, содержащего определенную долю примесей.
ЗАНЯТИЕ 15.
|
| Общая характеристика халькогенов, положение в периодической системе, характеристика степени окисления, нахождение в природе, изменение окислительно-восстановительных свойств халькогенов и их водородных соединений.
Кислород. Свойства кислорода. Получение кислорода в промышленности и лаборатории. Аллотропия кислорода. Озон, его свойства в сравнении со свойствами кислорода.
|
| Сера. Природные соединения серы. Аллотропия серы. Получение и химические свойства серы. Сероводород, его окислительно-восстановительные свойства.
|
| Кислородные соединения серы. Оксид серы IV, оксид серы VI, способы их получения, окислительно-восстановительные свойства. Серная кислота. свойства концентрированной и разбавленной серной кислоты. Получение серной кислоты контактным способом. Сульфаты. Качественная реакция на сульфат-ион. Решение задач на смесь, вычисление массы продукта реакции по известной масса исходного вещества, содержащего определенную долю примесей.
ЗАНЯТИЕ 16.
|
| Подгруппа азота. Общая характеристика элементов подгруппы азота. Сравнительная характеристика строения атомов, валентных возможностей элементов, летучих водородных соединений и высших оксидов.
Азот., состав и строение молекулы азота. Получение азота и его свойства.
Аммиак, состав и строение молекулы аммиака, химические свойства аммиака: взаимодействие с кислородом, водой, кислотами, восстановительные свойства аммиака. Образование иона аммония, их термическая диссоциация. Качественная реакция на аммоний-ион.
|
| Оксиды азота II и IV, их свойства и получение. Окислительные свойства азотной кислоты, ее реакции с металлами, неметаллами. Соли азотной кислоты, их термическая устойчивость. Азотные удобрения.
|
| Фосфор, его важнейшие соединения. Природные соединения фосфора. Получение фосфора. Аллотропия фосфора. Химические свойства: отношение к металлам, галогенам, кислороду, кислотам – сильным окислителям. Оксиды фосфора. Фосфорные кислоты. Получение и свойства ортофосфорной кислоты. Соли ортофосфорной кислоты. Фосфорные удобрения.
|
| ЗАНЯТИЕ 17.
Общая характеристика элементов подгруппы углерода на основе их положения в периодической системе Д.И. Менделеева, строение атома и характерные степени окисления элементов.
Углерод, его восстановительные свойства, аллотропные модификации углерода. Свойства, получение и применение оксидов углерода II и IV, угольной кислоты и её солей. Качественная реакция на карбонат-ион.
|
| Кремний и его соединения. Строение атома, валентные возможности кремния. Нахождение кремния в природе. Получение кремния. Химические свойства кремния. Силициды.
Оксид кремния IV, получение и свойства. Кремниевая кислота, ее получение, физические и химические свойства.
Понятие о силикатной промышленности.
|
| Повторение раздела: «Неметаллы». Решение типовых задач; составление уравнений реакций для цепочек превращений. Работа с тестами.
|
| Контрольная работа «Неметаллы».
|
| Разбор контрольной работы. Решение расчетных задач.
ЗАНЯТИЕ 18.
|
| Металлы
Положение металлов в периодической системе элементов, строение их электронных оболочек, характер химической связи в металлах. Общие способы получения металлов: пирометаллургия, гидрометаллургия,, электрометаллургия. Общие физические и химические свойства металлов. Решение задач на пластинки
|
| Щелочные металлы. Общая характеристика щелочных металлов на основе положения их в периодической системе, строение атома. Природные соединения натрия и калия. Способы получения натрия и калия. Едкие щелочи: получение, свойства, применение. Калийные удобрения. Решение расчетных задач, составление уравнений реакций цепочек превращений.
|
| Щелочно-земельные металлы.
Общая характеристика щелочно-земельных металлов на основе их положения в периодической системе, строение электронных оболочек.
Кальций, нахождение в природе. Физические, химические свойства.
Важнейшие соединения кальция: негашенная, гашенная и хлорная известь. Жесткость воды (временная, постоянная). Способы её устранения. Понятие об ионитах. Решение расчетных задач.
ЗАНЯТИЕ 19.
|
| Элементы третьей группы главной подгруппы. Общая характеристика элементов главной подгруппы третьей группы.
Алюминий, строение его атома. Природные соединения алюминия. Получение алюминия. Физические и химические свойства. Амфотерность алюминия, оксида и гидроксида алюминия. Алюмотермия. Сплавы на основе алюминия. Составление уравнений реакций для цепочек превращений. Решение расчетных задач.
|
| Железо, важнейшие соединения железа. Общая характеристика элементов триады железа на основе их положения в периодической системе. Строение электронных оболочек, характерные степени окисления. Природные соединения железа. Химические свойства железа.
Оксиды и гидроксиды железа, получение и свойства. Соли железа. Качественные реакции на Fe2+ и Fe3+.. Сплавы железа – чугун и сталь.
ЗАНЯТИЕ 20.
|
| Контрольная работа по разделу «Химия элементов».
|
| Разбор контрольной работы Анализ ошибок.
|
| ЗАНЯТИЕ 21.
Теория химического строения органических соединений. Предмет органической химии. Понятие о классификации органических соединений. Основные положения теории химического строения органических соединений А.М. Бутлерова. Изомерия. Номенклатура органических соединений. Значение теории химического строения. Электронная природа химических связей в органических соединениях. Способы разрыва химических связей. Понятие о свободных радикалах.
|
| Предельные углеводороды. Общая формула, гомологический ряд, понятие о гомологической разности. Структурная изомерия, названия изомеров по систематической номенклатуре. Метан, тетраэдрическое строение молекулы метана, sp3-гибридизация. Физические свойства алканов, характер их изменения в гомологическом ряду. Химические свойства алканов: горение, изомеризация, галогенирование, дегидрирование, крекинг, каталитическое окисление. Механизм реакции галогенирования алканов. Получение алканов, применение алканов. Понятие о циклоалканах.
Решение задач на определение молекулярной формулы газообразного углеводорода по массовой доле элементов и по продуктам сгорания.
ЗАНЯТИЕ 22.
|
| Алкены. Общая формула, гомологический ряд. Виды изомерии: структурная и пространственная. Номенклатура. Характер химических связей. sp2-гибридизация, характеристика σ-связи и π-связи. Физические свойства алкенов, характер их изменения в гомологическом ряду. Химические свойства алкенов: горение, реакции присоединения: галогенов, гидрирование, гидрогалогенирование, гидратация (правило Марковникова), окисление. Реакция полимеризации.
Получение алкенов реакциями дегидрирования, дегидратации, дегидрогалогенирования.
Составление формул изомеров алкенов и их названия по систематической номенклатуре.
|
| Алкадиены. Общая формула. Виды изомерии, понятие о сопряженных связях на прмере бутадиена. Физические свойства алкадиенов: галогенирование, гидрирование, реакция полимеризации. Природный каучук, его строение и свойства. Синтетические каучуки: дивиниловый и изопреновый. Строение (стереорегулярные и нестереорегулярные). Физические свойства, вулканизация. Получение алкадиенов из алканов.
ЗАНЯТИЕ 23.
|
| Алкины. Общая формула, гомологический ряд. Виды изомерии. Номенклатура. Характер химических связей, sp-гибридизация, длина, угол связи.
Физические свойства алкинов. Химические свойства: реакции присоединения галогенов, гидрирование, гидрогалогенирование, каталитическая гидратация, окисление. Реакция замещения: взаимодействие с оксидами металлов. Тримеризация.
Получение алкинов реакциями дегидрирования, дегидрогалогенирования. Получение ацетилена из метана; карбида кальция.
ЗАНЯТИЕ 24.
|
| Арены. Общая формула. Структурная формула, электронное строение молекулы бензола, толуола. Физические свойства. Химические свойства бензола: реакции замещения (галогенирование, нитрование, алкилирование) и присоединения (гидрирование, галогенирование). Гомологи и производные бензола. Ориентация в бензольном ядре.
|
| Природные источники углеводородов.Нефть, состав и свойства нефти. Фракционная переработка нефти. Крекинг и ароматизация нефтепродуктов. Экологические проблемы, вызванные загрязнением окружающей среды нефтью и продуктами её загрязнения.
Решение расчетных задач.
|
| Повторение раздела «Углеводороды».
|
| Контрольная работа по разделу «Углеводороды».
|
| Разбор контрольной работы. Анализ ошибок.
|
| ЗАНЯТИЕ 25.
Кислородсодержащие органические соединения.
Спирты. Классификация спиртов. Общая формула насыщенных одноатомных спиртов. Понятие о функциональной группе, её электронное строение. Гомологический ряд, изомерия (углеродной цепи, по положению функциональной группы). Систематическая номенклатура. Первичные, вторичные и третичные спирты. Электронное строение спиртов. Водородная связь и её влияние на физические свойства спиртов. Химические свойства: взаимодействие со щелочными металлами, галогеноводородами, карбоновыми кислотами, реакции дегидратации. Окисление спиртов. Получение спиртов из алкенов, галогенопроизводных алканов. Получение этанола брожением глюкозы.
Многоатомные спирты: этиленгликоль и глицерин. Физические свойства. Химические свойства: взаимодействие со щелочными металлами, щелочами, гидроксидом меди (II). Нитрование глицерина.
|
| Фенолы. Строение фенола, взаимное влияние групп атомов в молекуле фенола. Физические свойства. Химические свойства: взаимодействие со щелочными металлами, щелочами. Галогенирование и нитрование фенола.
Решение расчетных задач: определение состава смеси на основе данных о её массе или объеме и данных об одном из продуктов реакции.
ЗАНЯТИЕ 26.
|
| Альдегиды. общая формула насыщенных альдегидов. Функциональная группа, её электронное строение. Гомологический ряд, изомерия. Систематическая и тривиальная номенклатура.
Электронное строение альдегидов. Физические свойства. Химические свойства: гидрирование (восстановление), окисление. Взаимодействие с водой и спиртами. Понятие о реакциях поликонденсации. Получение фенолформальдегидных смол.
Получение альдегидов из алкенов, спиртов и алканов. Применение метаналя и этаналя. Понятие о кетонах. Ацетон, его строение, свойства.
ЗАНЯТИЕ 27.
|
| Карбоновые кислоты. Общая формула насыщенных одноосновных кислот. Функциональная группа, её электронное строение. Гомологический ряд, изомерия, систематическая и тривиальная номенклатура.
Электронное строение кислот. Химические свойства: кислотные (с активными металлами, оксидами металлов, основаниями, солями), хлорирование, этерификация. Образование ангидридов.
Особенности строения муравьиной кислоты и её свойства.
Высшие карбоновые кислоты – пальмитиновая, стеариновая, олеиновая. Свойства олеиновой кислоты: гидрирование, галогенирование.
Получение насыщенных карбоновых кислот из альдегидов, алканов, алкенов. Применение кислот.
Решение расчетных задач: определение молекулярной формулы неизвестного вещества конкретного класса органических соединений на основании данных о массовой доли одного из элементов в молекуле вещества.
|
| Сложные эфиры. Жиры.
Строение сложных эфиров. Реакция этерификации. Обратимость реакции этерификации. Механизм реакции этерификации. Гидролиз сложных эфиров. Применение сложных эфиров.
Жиры в природе, их строение и свойства. Превращение жиров пищи в организме. Гидролиз жиров. Гидрогенизация жиров. Проблема замены пищевых жиров в технике непищевым сырьем.
|
| ЗАНЯТИЕ 28.
Углеводы. Общее понятие о классе углеводов. Классификация углеводов.
Моносахариды. Глюкоза как представитель гексоз. Строение глюкозы как альдегидоспирта; α- и β- формы глюкозы. Таутомерия. Стереоизомеры. Нахождение в природе. Физические и химические свойства: взаимодействие с гидроксидами металлов, реакция окисления и восстановления, брожения. Химическая активность глюкозидного гидроксила. Применение глюкозы. Краткие сведения о фруктозе.
|
| Дисахариды – сахароза. Физические свойства и нахождение в природе. Химические свойства: образование сахаратов, гидролиз. Мальтоза и лактоза как изомеры сахарозы
|
| Полисахариды. Крахмал. Строение крахмала. Физические и химические свойства крахмала: реакция с иодом, гидролиз. Превращение крахмала пищи в организме.
Целлюлоза. Строение целлюлозы. Физические и химические свойства целлюлозы: гидролиз, образование сложных эфиров с минеральными и органическими кислотами. Применение целлюлозы. Понятие об искусственных волокнах на примере ацетатного волокна.
ЗАНЯТИЕ 29.
|
| Обобщение сведений о кислородсодержащих органических соединениях.
Решение расчетных задач: определение состава смеси на основе данных о её массе или объеме и данных об одном из продуктов реакции.
|
| Контрольная работа по разделу «Кислородсодержащие органические вещества».
|
| Разбор контрольной работы. Анализ ошибок. Решение задач. Составление уравнений для цепочек превращений.
ЗАНЯТИЕ 30.
|
| Азотсодержащие органические соединения.
Амины. Классификация аминов. Понятие об аминогруппе. Амины как органические основания. Изменение основных свойств аминов в зависимости от строения и числа радикалов. Изомерия и номенклатура аминов. Физические и химические свойства аминов: взаимодействие с водой и кислотами. Горение аминов. Получение аминов.
Анилин, состав и строение. Взаимное влияние групп атомов в молекуле анилина. Физические свойства. Химические свойства: реакции с бромной водой, кислотами. Получение анилина восстановлением нитробензола (реакция Зинина). Применение анилина.
ЗАНЯТИЕ 31.
|
| Аминокислоты. Состав и строение аминокислот. Изомерия, систематическая и тривиальная номенклатура. Физические свойства. Химические свойства, обусловленные сочетанием аминной и карбоксильной групп, специфические для аминокислот: отношение к индикаторам, взаимодействие с минеральными кислотами, щелочами, спиртами, образование пептидов. Получение и применение аминокислот. Понятие о полиамидных волокнах на примере капрона.
ЗАНЯТИЕ32.
|
| Белки. Белки как природные высокомолекулярные соединения. Состав, строение белков. Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структура белков. Классификация белков: простые белки, сложные белки. Физические свойства. Химические свойства: денатурация, гидролиз, цветные реакции (биуретовая, ксантопротеиновая). Роль и превращение белков в организме. Применение. Проблема биосинтеза белков.
|
| Обобщение сведений об азотсодержащих органических соединениях. Решение расчетных задач. Составление уравнений реакций для цепочек превращений.
|
| Контрольная работа по курсу «Органическая химия».
ЗАНЯТИЕ 33.
|
| Разбор контрольной работы. Анализ ошибок. Решение задач.
|
| Подготовка к экзаменам. Повторение пройденного материала по общей, неорганической и органической химии. Разбор наиболее сложных вопросов. Решение типовых задач.
|
2015-10-13
230
