Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 410.07 Kb.
|
| Программа государственного экзамена по специальности 050101 Химия Пояснительная записка Согласно требованиям государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования специальности 050101 Химия итоговая государственная аттестация учителя химии включает защиту выпускной квалификационной работы и государственный экзамен. Итоговые государственные испытания предназначены для определения практической и теоретической подготовленности выпускника к выполнению профессиональных задач учителя химии и по своему содержанию соответствуют основной общеобразовательной программе высшего профессионального образования. Настоящая программа составлена в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта к содержанию основной образовательной программы подготовки учителя химии по специальности 050101 Химия и с учетом современной концепции школьного химического образования. Разделы программы включают основы общетеоретических дисциплин в объеме, необходимом для решения преподавательских, научно-методических, педагогических и организационно-управленческих задач в образовательных учреждениях различного типа. На государственном экзамене по химии выпускники должны продемонстрировать высокий уровень профессиональной подготовки, а именно: владеть системой знаний о закономерностях и принципах образовательного процесса и уметь использовать их в своей профессиональной деятельности, владеть различными способами познания и освоения окружающего мира, профессиональным языком предметной области знания, уметь интерпретировать и адаптировать информацию, предназначенную для учащихся. Выпускник должен обладать широкой эрудицией и культурой мышления, речи и общения, обладать высокими гражданскими и нравственными качествами, ответственно и творчески относиться к профессиональной деятельности, владеть системой знаний и представлений о человеке как существе духовном, как личности и индивидуальности, о взаимосвязях физического, психического и социального здоровья человека и общества. Выпускник должен сочетать широкую фундаментальную научную и практическую подготовку, включающую концептуальные основы и принципы химического образования и представления о физической картине мира, о взаимосвязи химических, физических и биологических процессов. При ответе на вопросы предметной подготовки выпускник должен показать знание истории развития химии в системе естественно-научных знаний и эволюции представлений о природе и её законах, взаимосвязи химии с другими науками, её роли в научно-техническом прогрессе. Выпускник должен владеть системой знаний об основных понятиях и законах химии, сущности химических процессов, явлений, происходящих в природной среде и техногенных системах (знать специальные дисциплины – неорганическую, органическую, аналитическую, физическую химию, биохимию, прикладную химию, химию окружающей среды и пр.); знать взаимосвязи между химическим строением и свойствами веществ, свойствами и получением и применением веществ, между физическими, химическими и биологическими явлениями и процессами; знать сущность химико-технологических процессов и технологии получения основных химических продуктов; владеть методами химической идентификации (анализа) веществ, входящих в состав объектов неживой и живой природы, химических загрязнителей окружающей среды; понимать особенности влияния химических веществ на живые организмы; владеть приемами химического эксперимента, в частности, планировать и проводить химические исследования и эксперименты, работать с лабораторным оборудованием и осуществлять основные лабораторные операции; владеть методами химических расчетов и использовать их при решении задач различных типов и уметь применять эти знания в профессиональной деятельности. Выпускники должны показать знание основ дидактики химии (методики обучения химии), содержания и структуры современных школьных программ и учебников, различных подходов к изучению основных тем школьного курса химии (атомно-молекулярное учение, периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева, теория химического строения органических соединений, основные классы органических соединений), а также методик изучения частных вопросов химии. От выпускников требуется понимание таксономии задач преподавательской деятельности в школе. При анализе программ, учебников и методической литературы они должны выделять задачи обучения, связанные с формированием у школьников знаний и умений, задачи развития, нацеливающие на привитие учащимся умения учиться, а также сравнивать, обобщать и других интеллектуальных умений, задачи воспитания, направленные на формирование у школьников научного мировоззрения и элементов экологической культуры. Выпускники должны показать знания и умения по организации учебной деятельности учащихся в рамках традиционного урока химии, в том числе самостоятельной работы и творческой деятельности учащихся. Выпускники должны владеть методами диагностики знаний и умений учащихся, уметь планировать свою деятельность в рамках урока, темы, курса, осуществляя межпредметные связи химии. Основное содержание программы Раздел 1. Общая и неорганическая химия Строение атома. Атом: эволюция понятия и современное определение. Субатомарные частицы и их характеристики: масса, заряд, спин. Состав атомных ядер. Массовое число. Порядковый номер. Изотопы и изотопный состав элемента. Ядерные силы. Удельная энергия ядерной связи. Ядерные реакции и их классификация. Радиоактивный распад, a-, b-, g-излучения. Влияние излучений на живые организмы. Различия в свойствах изотопов и их использование в химии. Метод меченых атомов. Развитие представлений о строении атома. Работы Дж. Томсона, Э. Резерфорда, Н. Бора. Основополагающие идеи квантовой механики. Волновая функция. Квантовые числа. Понятие об электронном облаке и атомной орбитали. Атомные орбитали s-, p-, d-типов. Функции радиального распределения. Вырожденность энергетических уровней атома водорода. Электронное строение многоэлектронного атома. Эффект экранирования и энергии орбиталей многоэлектронного атома. Принципы заполнения атомных орбиталей: принцип наименьшей энергии, запрет Паули, правила Гунда. Порядок заполнения атомных орбиталей. Правила В.М. Клечковского. Электронные формулы. Символическая и графическая формы записи электронных формул атомов и ионов. Периодический закон Д.И. Менделеева. История систематизации химических элементов. Триады И.В. Деберейнера. Закон октав. Работы Л.Ю. Мейера. Открытие периодического закона Д.И. Менделеевым. Этапы формирования физического смысла периодического закона. Структура периодической системы Д.И. Менделеева. Периоды. Группы. Подгруппы. Длинная и короткая формы периодической системы. Связь положения элемента в периодической системе с электронным строением его атома. Электронная аналогия. Значение периодического закона. Периодичность изменения свойств химических элементов (размеров атомов и ионов, энергий ионизации, сродства к электрону, электроотрицательности, характерных степеней окисления и валентностей) как проявление периодичности изменения электронных конфигураций атомов. Связь строения и свойств атомов элементов и образуемых ими соединений с положением в периодической системе. Вертикальная, горизонтальная, диагональная, вторичная периодичности. Кайносимметрия, кайноорбитали. Химическая связь. Природа химической связи и ее основные характеристики (энергия, длина, направленность, полярность). Молекулярная и немолекулярная формы существования вещества. Основные типы химической связи. Ковалентная связь: общая характеристика. Способы образования и разрыва ковалентной связи. Донорно-акцепторные взаимодействия. Семиполярная связь. Квантово-механические методы трактовки ковалентной связи. Критерий перекрывания. Факторы, влияющие на длину и энергию ковалентной связи. Метод молекулярных орбиталей (МО). Молекулярные орбитали как линейные комбинации атомных орбиталей (приближение МО ЛКАО). Строение иона Н2+: распределение электронной плотности и энергия взаимодействия. Принципы построения энергетических диаграмм. Связывающие и разрыхляющие МО. Порядок связи. Молекулярные орбитали s-, p-, d-типов. Гомо- и гетероядерные двухатомные молекулы. Влияние энергии и симметрии исходных атомных орбиталей на образующиеся молекулярные. Несвязывающие МО. Представление о многоцентровых молекулярных орбиталях. Метод МО и магнитные свойства двухатомных молекул. Метод валентных связей (ВС). Характеристика основных положений метода ВС в сравнении с методом МО. Структуры Льюиса. Правило октета. Валентные возможности атомов разных периодов. Ковалентность атомов и формальный заряд. Кратные связи. Строение молекулы водорода по Гейтлеру и Лондону. Метод наложения валентных схем. Резонанс. Энергия резонанса. Понятие о сопряжении. Ионно-ковалентный резонанс. Пространственное строение ковалентных соединений. Модель отталкивания электронных пар валентной оболочки (теория Гиллепси). Теория гибридизации. Основные типы гибридизации с участием s-, p-, d- орбиталей. Влияние неподеленных электронных пар на геометрическую форму молекул. Межмолекулярные взаимодействия. Понятие о диполе. Дипольные моменты связей. Полярность молекул. Природа и энергия вандерваальсовых взаимодействий: ориентационных, индуктивных и дисперсионных. Водородная связь: природа и энергия. Симметричные и несимметричные, внутри- и межмолекулярные водородные связи. Проявление межмолекулярных взаимодействий в свойствах веществ (температуры плавления и кипения, растворимость). Ионная связь. Общая характеристика. Свойства веществ с ионным типом связи. Область применимости ионной модели. Поляризация. Поляризуемость и поляризующая способность ионов. Определение типа связи по правилам Фаянса. Металлическая связь. Общая характеристика. Особенности электронного строения атомов элементов, способных к образованию металлической связи. Металлические кристаллические решетки. Свойства веществ с металлическим типом связи. Зонная теория металлической связи. Основные законы термодинамики. Химическая термодинамика: основные понятия и определения. Система и внешняя среда. Открытые, закрытые и изолированные системы. Формы обмена энергией между системой и средой. Эквивалентность теплоты и работы. Параметры и функции состояния системы. Первый закон термодинамики. Изменения внутренней энергии химической системы в изохорных и изобарных процессах. Энтальпия. Закон Гесса. Расчет тепловых эффектов химических реакций по стандартным энтальпиям образования и сгорания веществ, энергиям связей. Второй закон термодинамики. Энтропия. Статистическая интерпретация энтропии. Уравнение Больцмана. Расчет энтропии химического процесса. Абсолютная энтропия. Третий закон термодинамики. Понятие об обратимых и необратимых процессах. Самопроизвольное протекание процесса. Роль энтальпийного и энтропийного факторов в определении направленности химических процессов при различных условиях. Потенциал Гиббса и полезная работа. Зависимость изобарно-изотермического потенциала от температуры и давления. Основы химической кинетики. Химическая кинетика: основные понятия и определения. Понятие о мгновенной и средней скорости химической реакции. Теория молекулярных столкновений. Факторы, влияющие на скорость химических реакций в гомогенных и гетерогенных системах. Молекулярность и порядок реакции. Простые и сложные реакции. Закон действия масс. Границы применимости закона действия масс. Скорость химической реакции. Зависимость скорости реакции от температуры, уравнение Аррениуса. Энергия активации. Теория переходного состояния (активированного комплекса). Катализ. Гомогенный и гетерогенный катализ. Автокатализ. Химическое равновесие. Кинетическое и термодинамическое описание состояния равновесия. Константа равновесия. Зависимость константы равновесия от температуры (уравнение Вант-Гоффа). Влияние давления, концентрации и температуры на смещение химического равновесия, принцип Ле Шателье. Растворы. Растворы как многокомпонентные гомогенные системы. Классификация растворов. Способы выражения состава раствора. Физико-химическая теория растворов. Работы Д.И. Менделеева, С. Аррениуса, И.А. Каблукова. Механизм процесса растворения. Явление сольватации (гидратации). Термодинамика процесса растворения. Зависимость растворимости от природы растворяемого вещества и растворителя. Влияние температуры на растворимость. Равновесия в растворах труднорастворимых веществ. Произведение растворимости. Условия образования и растворения осадков. Теория электролитической диссоциации. Основные положения теории электролитической диссоциации. Механизмы диссоциации веществ с различным типом химической связи. Термодинамические аспекты процесса диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Степень электролитической диссоциации, ее зависимость от природы и концентрации электролита. Константа диссоциации. Вода как амфотерный электролит. Ионное произведение воды и водородный показатель (рН). Принцип действия индикаторов. Буферные смеси и их свойства. Гидратация и гидролиз. Реакция среды в растворах солей различного состава. Обратимый и необратимый гидролиз. Степень и константа гидролиза. Влияние внешних факторов на степень гидролиза. Теории кислот и оснований в неорганической химии. Теории Аррениуса, Бренстеда-Лаури, Льюиса, сольво-систем, Лукса-Флуда, Усановича. Понятие о “мягких” и “жестких” кислотах и основаниях. Кислотно-основные взаимодействия. Реакции нейтрализации, явление амфотерности. Кислоты и основания в неорганической химии: закономерности изменения силы бескислородных и кислородсодержащих кислот. Окислительно-восстановительные процессы. Понятие о степени окисления элемента в соединении. Классификация окислительно-восстановительных реакций. Составление уравнений окислительно-восстановительных процессов: метод электронного баланса, метод полуреакций. Важнейшие окислители и восстановители, окислительно-восстановительная двойственность. Влияние кислотности среды на протекание окислительно-восстановительных реакций. Равновесия на границе металл-раствор. Электродный потенциал. Водородный электрод сравнения. Стандартные электродные потенциалы. Работы Н.Н. Бекетова, электрохимический ряд напряжений металлов. Уравнение Нернста. Направленность окислительно-восстановительных реакций. Электродвижущая сила (ЭДС). Гальванические элементы. Электролиз расплавов и водных растворов электролитов. Законы Фарадея. Промышленное использование электролиза. Общее рассмотрение неорганических соединений. Принципы классификации и номенклатуры неорганических веществ. Простые вещества. Аллотропия. Классификация. Положение металлов и неметаллов в периодической системе. Граница Цинтля. Неметаллы. Физические и химические свойства простых веществ. Нахождение элементов в природе. Общие принципы получения неметаллов. Металлы. Общие физические и химические свойства металлов. Основные виды руд, их обогащение. Обзор важнейших методов получения металлов из руд. Бинарные соединения. Классификации бинарных соединений по постоянству состава, структуре и свойствам, анионообразователю. Номенклатура бинарных соединений. Влияние положения элементов в периодической системе на характер химических связей в образуемых ими бинарных соединениях. Ковалентные, ионные, металлоподобные соединения. Оксиды. Классификации оксидов по составу и функциональным признакам. Физические и химические свойства оксидов (термическая устойчивость; отношение к воде, кислотам и щелочам; взаимодействие оксидов между собой; окислительно-восстановительные свойства). Нахождение оксидов в природе. Общие принципы получения. Сложные соединения. Классификация сложных соединений по химическим свойствам и типам химических связей. Основания. Гидроксиды металлов. Классификация и номенклатура гидроксидов. Строение. Физические и химические свойства (кислотно-основные взаимодействия; обменные реакции в водных растворах; термическая устойчивость; окислительно-восстановительные реакции). Общие принципы получения гидроксидов. Кислоты. Классификация и номенклатура. Структурные формулы. Факторы, определяющие силу бескислородных и кислородсодержащих кислот. Сверхкислоты. Физические и химические свойства кислот (кислотно-основные взаимодействия; обменные реакции в водных растворах; термическая устойчивость; окислительно-восстановительные реакции). Кислоты – окислители. Общие принципы получения кислот. Соли. Классификация и номенклатура солей. Физические и химические свойства (обменные реакции в водных растворах; гидролиз, реакция среды в растворах солей различного состава; термическая устойчивость). Окислительно-восстановительные реакции с участием солей. Особенности химических свойств кислых и основных солей. Общие принципы получения солей. Комплексные соединения. Основные положения координационной теории. Внешняя и внутренняя сфера комплексов. Координационное число центрального атома. Классификация лигандов. Номенклатура и классификация комплексных соединений. Пространственное строение комплексов. Структурная и пространственная изомерия. Природа химической связи в координационных соединениях. Устойчивость комплексных соединений. Константа нестойкости. Химические свойства комплексных соединений. Кислотно-основные (диссоциативные) процессы, реакции окисления-восстановления, замещение лигандов. Общие принципы получения комплексных соединений. Химические реакции с участием неорганических соединений. Классификационные признаки химических реакций. Классификации химических реакций по числу и составу реагентов и продуктов реакции; по фазовым признакам; по степени превращения веществ; по тепловому эффекту; по способу разрыва химической связи; по типу переносимых частиц. Кислотно-основные взаимодействия. Реакции нейтрализации и гидролиза. Окислительно-восстановительные процессы. Важнейшие окислители и восстановители. Классификация окислительно-восстановительных реакций. Донорно-акцепторные взаимодействия. Реакции обмена лигандов. Химия элементов. Водород. Общая характеристика элемента1. Изотопы. Физические и химические свойства водорода. Атомарный и молекулярный водород. Соединения водорода с металлами и неметаллами. Радикальный механизм образования ковалентных гидридов. Лабораторные и промышленные способы получения водорода. Меры предосторожности при работе с водородом. Применение водорода в промышленности и лабораторной практике. Водородная энергетика. Кислород. Общая характеристика элемента. Аллотропия. Сравнительная характеристика строения молекул, физических и химических свойств кислорода и озона. Важнейшие соединения кислорода. Получение и использование кислорода в лаборатории и промышленности. Пероксид водорода: строение молекулы, физические и свойства, способы получения, применение. Пероксиды металлов. Пероксокислоты и их соли. Вода. Строение молекулы, водородная связь. Физические и химические свойства. Характеристика воды как универсального растворителя. Тяжелая вода: свойства, получение, применение. Вода в природе. Очистка воды. Проблемы охраны и использования водных ресурсов. Галогены. Общая характеристика элементов и простых веществ. Отличительные особенности фтора. Галогеноводороды. Получение, физические и химические свойства. Сравнительная характеристика силы галогеноводородных кислот. Восстановительные и донорные свойства галогенид-ионов. Галогениды металлов и неметаллов. Кислородные соединения галогенов: оксиды, кислоты и их соли. Строение и реакционная способность. Способы получения и свойства. Сравнение силы, устойчивости и окислительных свойств оксокислот хлора. Применение галогенов и их соединений. Охрана окружающей среды от загрязнения хлором и галогенсодержащими веществами. Подгруппа серы. Общая характеристика элементов и простых веществ. Соединения серы. Сероводород и сульфиды. Кислородные соединения серы. Оксид серы (IV): свойства, способы получения, физиологическое действие. Сернистая кислота и ее соли. Оксид серы (VI), серная кислота и сульфаты. Свойства концентрированной и разбавленной серной кислоты. Основные принципы производства серной кислоты, ее роль в химической промышленности. Олеум и пиросерная кислота. Элементы V группы главной подгруппы. Общая характеристика атомов элементов и простых веществ. Азот. Электронное строение молекулы азота и способы ее активации. Соединения азота. Водородные соединения азота. Аммиак: строение молекулы, свойства, получение, применение. Образование аммичных комплексов. Соли аммония, их термическая устойчивость. Реакции замещения в молекуле аммиака. Кислородные соединения азота. Оксиды азота: строение, свойства, получение. Азотная кислота: электронное строение, свойства и способы получения. Окислительная активность концентрированной и разбавленной азотной кислоты. Царская водка. Нитраты, их термическая устойчивость. Биологическая роль азота. Азотные удобрения. Элементы V группы главной подгруппы. Общая характеристика атомов элементов и простых веществ. Элементарный фосфор. Соединения фосфора. Водородные соединения фосфора. Сравнение геометрии молекул и свойств фосфина и аммиака. Оксиды фосфора: строение, свойства, получение. Изменение устойчивости, кислотных и окислительно-восстановительных свойств в ряду оксокислот фосфора. Фосфаты: растворимость, гидролиз, термическая устойчивость, процессы конденсации. Биологическая роль фосфора. Фосфорные удобрения. Элементы IV группы главной подгруппы. Общая характеристика атомов элементов и простых веществ. Углерод. Кислородные соединения углерода. Оксид углерода (II): электронное строение молекулы, свойства, получение, применение. Физиологическое действие оксида углерода (II) и меры предосторожности при работе с ним. Первая помощь при отравлении углекислым газом. Фосген, карбонилы металлов, муравьиная кислота. Оксид углерода (IV), угольная кислота и ее соли: строение, свойства, получение. Элементы IV группы главной подгруппы. Общая характеристика атомов элементов и простых веществ. Кремний. Особенности природы химических связей в соединениях кремния: энергия одинарных связей, p-p-, d-p-взаимодействия. Водородные соединения кремния, отличие их свойств от аналогичных соединений углерода. Силициды металлов. Диоксид кремния. Кварц. Кварцевое стекло, его свойства и применение. Кремниевые кислоты. Коллоидное состояние кремниевой кислоты. Силикагель. Силикаты. Стекло. Цемент. Бетон. Фаянс. Элементы главной подгруппы III группы. Общая характеристика атомов элементов и простых веществ. Алюминий и его соединения. Поведение катионов Al3+ в водных растворах. Оксид и гидроксид алюминия (III) и их кислотно-основные свойства. Комплексные соединения. Алюминий в природе, промышленное производство и применение алюминия. Важнейшие сплавы алюминия. Алюминотермия. Элементы I, II групп главных подгрупп. Общая характеристика атомов элементов и простых веществ. Свойства, получение и применение важнейших соединений элементов: гидридов, оксидов, гидроксидов, солей. Получение соды. Калийные удобрения. Негашеная и гашеная известь. Жесткость воды и способы ее устранения. Меры предосторожности при работе со щелочными b щелочноземельными металлами и щелочами. Общий обзор d-элементов. Положение d-элементов в периодической системе. Особенности электронного строения атомов и ионов. Характерные физические и химические свойства. Образование соединений внедрения. Многообразие степеней окисления. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства соединений d-элементов в различных степенях окисления. Парамагнетизм. Комплексообразование. Окраска соединений. Подгруппа меди. Общая характеристика атомов элементов и простых веществ. Соединения меди, серебра, золота. Оксиды, гидроксиды, соли, комплексные соединения. Важнейшие сплавы и их применение. Хром и марганец. Общая характеристика атомов элементов и простых веществ. Практическое значение металлов и их сплавов. Феррохром. Ферромарганец. Соединения хрома (II, III, VI): кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Комплексные соединения хрома (III). Хроматы и дихроматы, условия их существования. Соединения марганца (II, IV, VI, VII): зависимость кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств от степени окисления атомов марганца. Влияние рН среды на окислительные свойства перманганатов. Элементы семейства железа. Общая характеристика атомов элементов и простых веществ. Важнейшие сплавы и их свойства. Чугун и сталь: промышленное производство и применение. Важнейшие соединения железа, кобальта, никеля: оксиды, гидроксиды, соли, комплексные соединения. Сравнение свойств соединений элементов (II) и (III). Соединения железа в высшей степени окисления. Химическая и электрохимическая коррозия металлов и меры борьбы с нею. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
