Галузь знань: 0401 Природничі науки

Пояснювальна записка

Програма державного екзамену з хімії та методики її навчання складається з таких блоків – загальної та неорганічної хімії, аналітичної хімії, фізколоїдної хімії, органічної хімії, біологічно хімії, хімії комплексних сполук, хімії природних сполук,, хімії невпорядкованих систем та методики навчання хімії.

Програмою передбачено формування у студентів системи понять про речовину, хімічну реакцію, технологію хімічних виробництв, системи знань з методології змістової і процесуальної сторін навчання хімії, оволодіння хімічною мовою, знаннями і вміннями з методики розв'язування хімічних задач, різними видами педагогічної технології навчання тощо.

Програмою забезпечується свідоме засвоєння студентами-випускниками науково-теоретичних основ їх професійної кваліфікації.

У відповідності до сучасних соціальних замовлень підготовка фахівців вищої освіти повинна ґрунтуватися на методологічній основі.

З кожного блоку у програмі наведено список літератури, що разом з лекційним і практичним матеріалом спрямовує студентів на самостійну підготовку до державних екзаменів.

Під час державного екзамену майбутній спеціаліст повинен показати:

− глибоке розуміння теоретичних основ хімії;

− вміння аналізувати фактичний матеріал і поєднувати загальне і конкретне з хімічних і фізичних явищ;

− професійне володіння хімічною мовою;

− високу компетентність в галузі методичної науки.

Загальна та неорганічна хімія

Основні поняття хімії

Предмет і задачі хімії. Місце хімії серед природничих наук. Явища фізичні та хімічні. Екологічні проблеми хімії. Роль хімії в охороні навколишнього середовища.

Атомно-молекулярне вчення. Молекули. Атоми. Сталість складу речовин. Відносна атомна та відносна молекулярна маса. Закон збереження маси, його значення в хімії. Кількість речовин. Моль. Молярна маса. Закон Авогадро та молярний об’єм газу. Об’ємні відношення газів у реакціях.

Хімічний елемент, прості і складні речовини. Хімічні сполуки та механічні суміші. Знаки хімічних елементів та хімічні формули. Валентність. Розрахунки масової частки хімічного елемента в речо­вині за формулою. Встановлення хімічної формули речовини за її складом. Хімічні рівняння. Розрахунки за хімічними рівняннями.

Періодичний закон та періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва

Періодичний закон. Періодична система хімічних елементів − графічний вираз періодичного закону. Фізичний зміст періодичного закону. Наукове значення періодичного закону.

Залежність властивостей елементів від періодичної зміни електронних структур атомів. Поняття про радіус атома, електронегативність. Рух електронів у атомі. Будова електронних оболонок атомів елементів.

Експериментальне обґрунтування складності атома. Корпускулярно-хвильовий дуалізм об’єктів мікросвіту. Рівняння де Бройля. Принцип невизначеності Гейзенберга. Квантові числа (фізичний зміст і значення їх). Ємкість оболонок і підоболонок. Принцип заповнення атомних орбіталей електронами. Правила Клечковського. Енергія іонізації. Спорідненість до електрона. Закон Мозлі. Відносна електронегативність. Природна і штучна радіоактивність. Поняття про ядерні реакції.

Хімічний зв’язок

Основні типи хімічних зв’язків. Ковалентний зв’язок з позицій метода валентних схем, принцип максимального перекривання, способи утворення зв’язків.Основні характеристики зв’язків (довжина, енергія, кут валентний).Полярність зв’язків. Ефективні заряди атомів в молекулах. Дипольний момент зв’язку й молекули.Насичуваність зв’язків і ковалентність атомів елементів в І-ІІІ періодів. Напрямленість зв’язків і стереохімія молекул. Сигма і пі-зв’язки. Кратність зв’язків. Гібридизація атомних орбіталей. Іонні зв’язки і їх властивості. Іонні кристалічні решітки. Властивості речовин з іонним типом зв’язку. Водневі зв’язки (міжмолекулярні і внутрішньомолекулярні) і їх вплив на властивості речовин і біологічні процеси. Міжмолекулярні взаємодії. Типи кристалічних решіток: атомні, молекулярні, іонні, металічні. Залежність властивостей речовин від характеру зв’язку і типу кристалічної решітки.

Хімічна кінетика і хімічна рівновага

Швидкість хімічних реакцій. Залежність швидкості від природи реагуючих речовин, концентрації, поверхні дотику, температури. Каталіз і каталізатори. Хімічна рівновага. Поняття про константу, рівноваги. Умови зміщення хімічної рівноваги. Принцип ле Шательє.

Розчини електролітів

Електропровідність розчинів. Теорія електролітичної дисоціації. Процес дисоціації. Константа дисоціації. Властивості кислот, солей, основ з точки зору теорії електролітичної дисоціації. Дисоціація води. Водневий показник. Гідроліз солей.

Класи неорганічних сполук

Оксиди: кислотні, основні та амфотерні. Способи добування та властивості оксидів.

Основи, їх склад і назви. Гідроксогрупа. Нерозчинні основи і луги, їх хімічні властивості. Амфотерні гідроксиди. Добування основ.

Кислоти, їх склад і назви. Загальні властивості кислот та способи добування. Реакція нейтралізації.

Солі, їх склад та назва. Хімічні властивості солей. Добування солей. Поняття про кислі солі та комплексні сполуки. Поняття про гідроліз солей. Генетичний зв’язок між оксидами, основами, кислотами та солями.

Комплексні сполуки

Будова комплексних сполук. Дисоціація комплексних сполук. Основні типи і номенклатура комплексних сполук. Просторова будова та ізомерія їх. Природа хімічного зв’язку в комплексних сполуках.

Галогени

Загальна характеристика галогенів. Галогени в природі. Фізичні та хімічні властивості галогенів. Кисневмісні сполуки галогенів. Добування та застосування.

Елементи головної підгрупи VI групи (підгрупи кисню)

Загальна характеристика елементів підгрупи кисню. Кисень. Добування та властивості його. Озон. Пероксиди.

Сірка. Добування і властивості сірки. Сірководень. Сульфіди. Кисневмісні сполуки сірки. Сульфатна кислота.

Елементи головної підгрупи V групи

Загальна характеристика елементів головної підгрупи V групи. Азот. Добування та властивості азоту. Фізичну та хімічні властивості його. Аміак. Солі амонія. Отримання аміаку. Кисневмісні сполуки нітрогену. Нітратна кислота.

Фосфор. Добування і властивості фосфору. Кисневмісні сполуки фосфору. Застосування фосфору та його сполук.

Елементи головної підгрупи ІV групи (підгрупи карбону)

Загальна характеристика елементів головної підгрупи IV групи. Вуглець. Алотропні видозміни та хімічні властивості вуглецю. Кисневмісні сполуки вуглецю. Паливо та його види. Кругообіг вуглецю в природі. Кремній. Кремній в природі. Добування і властивості кремнію. Кисневмісні сполуки кремнію. Скло, цемент.

Елементи І (лужні метали) та ІІ групи

Загальна характеристика І групи. Лужні метали. Добування, властивості та застосування лужних металів. Оксиди і гідроксиди лужних металів, їх властивості. Мідь, срібло, золото.

Загальна характеристика елементів ІІ групи. Поширення у природі та добування простих речовин. Властивості та застосування елементів ІІ групи. Твердість води та методи її усунення.

Елементи ІІІ та ІІ групи побічної підгрупи

Загальна характеристика елементів ІІІ та ІV групи. Порівняльна характеристика елементів головної і побічної підгруп як ІІІ, так і IV групи. властивості, добування та застосування елементів ІІІ та IV груп.

Елементи побічної підгрупи V та VІ груп

Загальна характеристика підгрупи ванадію та підгрупи хрому. Добування, застосування, властивості елементів підгрупи ванадію, підгрупи хрому. Порівняльна характеристика елементів головної і побічної підгруп V та VІ груп.

Елементи побічної підгрупи VIII групи (родина заліза та платинові метали). Благородні гази

Загальна характеристика елементів родини заліза та платинових металів.

Добування, фізичні та хімічні властивості, застосування металів родини заліза, платинових металів.

Благородні гази, їх характеристика.

Література

1. Романова Н. В. Загальна та неорганічна хімія. – К.: Вища школа, 1988. – 432 с.

2. Глинка Н. Л. Общая химия. − Л.: Химия, 1988. − 702 с.

3. Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. − М.: Высш. шк., 1988. − 640 с.

4. Глибина Ф. Б. Химия комплексных соединений. / Глибина Ф. Б., Ключников Н. Г. − М.: Просвещение, 1982. − 160 с.

5. Дикерсон Р. Основные законы химии. / Дикерсон Р., Грей Г., Хейт Дж. − М.: Мир, 1982. − Т. 1−2.

6. Карапетьянц М. X. Введение в теорию химических процессов. − 3-е изд. − М.: Высш. шк., 1981. − 334 с.

7. Карапетьянц М. X. Общая и неорганическая химия. / Карапетьянц М.X., Дракин С.И. − М.: Высш. шк., 1981. − 632 с.

8. Красовицкая Т. Я. Электронные структуры атомов и химическая связь. − 2-е изд. − М.: Просвещение, 1980. − 224 с.

9. Крестов Г. А. Теоретические основы неорганической химии. − М.: Высш. шк., 1982. − 295 с.

10. Николаев Л. А. Неорганическая химия. − М.: Просвещение, 1982. − 640 с.

11. Скопенко В. В. Важнейшие классы неорганических соединений. / Скопенко В.В., Григорьева В.В. − К.: Вища шк. Изд-во при Киев, ун-те, 1983. − 150 с.

 

Органічна хімія

Вступ. Історичний нарис розвитку органічної хімії

Предмет органічної хімії. Різноманітність класів і безмежне число органічних сполук. Джерела органічної сировини. Методи вилучення, очищення та ідентифікації органічних сполук. Принципи кількісного елементного аналізу, визначення молекулярної формули сполуки.

Природа хімічного зв’язку

Типи хімічних зв’язків (іонний, ковалентний, водневий). Квантово-механічні уявлення (форми атомних орбіталей, концепція гібридизації атомних орбіталей). Електронні уявлення в органічній хімії.