Гидролиз солей. Гидролиз солей различных типов (исключая полный гидролиз солей). Степень гидролиза. Влияние температуры и концентрации на степень гидролиза. Смещение равновесия гидролиза.
Простые вещества. Неметаллы. Общий обзор неметаллов. Положение элементов, образующих простые вещества — неметаллы, в Периодической системе. Особенности строения их атомов. Строение простых веществ — неметаллов. Аллотропия. Способы получения неметаллов. Физические и химические свойства неметаллов. Окислительные свойства: взаимодействие с металлами и водородом, менее электроотрицательными неметаллами, сложными веществами. Восстановительные свойства в реакциях с кислородом, фтором. Благо-родные газы.
Металлы. Общий обзор металлов. Положение элементов, образующих простые вещества
— металлы, в Периодической системе. Особенности строения их атомов. Способы получения. Физические свойства металлов. Электрохимический ряд напряжений металлов. Химические свойства металлов: взаимодействие с простыми веществами — неметаллами, со сложными веществами: с водой, растворами щелочей и кислот, кислотами-окислителями (азотная и концентрированная серная), растворами солей. свойства переходных металлов на примере железа.
Применение металлов, их сплавов и соединений в промышленности и современной технике. Роль металлов в природе и жизни организмов.
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ И ЭКОЛОГИЯ. Производство серной кислоты контактным способом: закономерности химических реакций, выбор оптимальных условий их осуществления.
Общие научные принципы химического производства. Промышленное получение веществ и охрана окружающей среды от загрязнений.
Охрана атмосферы. Состав атмосферы Земли. Озоновый щит Земли. Основные источники загрязнения атмосферы. Изменение свойств атмосферы в результате ее загрязнения: парни-ковый эффект, кислотные дожди, фотохимический смог. Понятие о предельно допустимых концентрациях (ПДК) вредных веществ. Охрана атмосферы от загрязнения.
Охрана гидросферы. Вода в природе. Вода — универсальный растворитель. Роль воды в круговороте веществ в природе. Источники и виды загрязнения воды. Охрана водных ре-сурсов от загрязнения.
Охрана почвы. Почва — основной источник обеспечения растений питательными вещест-вами. Источники и основные загрязнители почвы. Способы снижения загрязненности поч-вы.
Химия (профильный уровень)
Пояснительная записка
Содержание курсов органической химии (X класс) и общей химии (XI класс) на профильном уровне позволяет рассмотреть сведения по общей, неорганической и органиче-ской химии, данные в основной школе, более основательно. Курс общей химии, изучаемый на заключительном этапе школьного образования, дает возможность не только обобщить на более высоком уровне знания учащихся по неорганической и органической химии на осно-ве общих понятий, законов и теорий химии, но и сформировать единую химическую карти-ну мира как неотъемлемую часть естественно-научной картины мира. Курс четко разделен на две части по годам обучения: органическую химию (X класс) и общую химию (XI класс). Органическая химия рассматривается в X классе и строится с учетом знаний, полученных учащимися в основной школе, поэтому ее изучение начинается с повторения важнейших понятий органической химии. Затем основное внимание обраща-ется на строение и классификацию органических соединений, теоретическую основу кото-рой составляет современная теория химического строения с некоторыми элементами элек-тронной теории и стереохимии. Логическим продолжением ведущей идеи о взаимосвя-зи состава, строения и свойств веществ является тема «Химические реакции в органиче-ской химии», при изучении которой учащиеся знакомятся с классификацией реакций в ор-ганической химии и получают представление о некоторых механизмах их протекания.
Содержание курса для 10 класса (Органическая химия)
Повторение основных вопросов курса неорганической химии. Периодический закон и ПСХЭ (периодическая система химических элементов) Д. И. Менделеева в свете теории строения атомов. Валентность. Степень окисления. Виды химической связи. Типы кристаллических решеток. Строение атомов углерода.
Введение. Предмет органической химии. Особенности строения и свойств органических соединений. Значение и роль органической химии в системе естественных наук и в жизни общества. Краткий очерк истории развития органической химии.
Предпосылки создания теории строения: теория радикалов и теория типов, работы А. Кекуле, Э. Франкланда и А. М. Бутлерова, съезд врачей и естествоиспытателей в г. Шпейере. Основные положения теории строения органических соединений А.М. Бутлерова. Химиче-ское строение и свойства органических веществ. Изомерия на примере н-бутана и изобутана.
Электронное облако и орбиталь, их формы: s и р. Электронные и электронно-графические формулы атома углерода в нормальном и возбужденном состояниях. Ковалентная химическая связь и ее разновидности: s u p. Водородная связь. Сравнение обменного и донорно-акцепторного механизмов образования ковалентной связи.
Первое валентное состояние — sp3-гибридизация — на примере молекулы метана и других алканов. Второе валентное состояние — sр2-гибридизация — на примере молекулы этилена. Третье валентное состояние — sp-гибридизация — на примере молекулы-ацетилена. Геометрия молекул рассмотренных веществ и характеристика видов ковалентной связи в них. Модель Гиллеспи для объяснения взаимного отталкивания гибридных орбиталей и их расположения в пространстве с минимумом энергии.
Демонстрации. Коллекция органических веществ, материалов и изделий из них. Модели молекул СН4 и СН3ОН; С2Н2, С2Н4 и С6Н6; н-бутана и изобутана. Взаимодействие натрия с этанолом и отсутствие взаимодействия с диэтиловым эфиром. Коллекция полимеров, при-родных и синтетических каучуков, лекарственных препаратов, красителей. Шаростержне-вые и объемные модели молекул Н2, С12, N2, H2O, СН4. Шаростержневые и объемные мо-дели СН4, С2Н4, С2Н2. Модель, выполненная из воздушных шаров, демонстрирующая от-талкивание гибридных орбиталей.
Строение и классификация органических соединений. Классификация органических соединений по строению «углеродного скелета»: ациклические (алканы, алкены, алкины, алкадиены), карбоциклические (циклоалканы и арены) и гетероциклические. Классификация органических соединений по функциональным группам: спирты, фенолы, простые эфиры, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты, сложные эфиры.
Номенклатура тривиальная, рациональная и ИЮПАК. Рациональная номенклатура как предшественник номенклатуры ИЮПАК. Принципы образования названий органических соединений по ИЮПАК: замещения, родоначальной структуры, старшинства характери-стических групп (алфавитный порядок).
Структурная изомерия и ее виды: изомерия «углеродного скелета», изомерия положения (кратной связи и функциональной группы), межклассовая изомерия. Пространственная изомерия и ее виды: геометрическая и оптическая. Биологическое значение оптической изомерии. Отражение особенностей строения молекул геометрических и оптических изо-меров в их названиях.
Демонстрации. Образцы представителей различных классов органических соединений и шаростержневые или объемные модели их молекул. Таблицы «Название алканов и алкильных заместителей» и «Основные классы органических соединений». Шаростержневые модели органических соединений различных классов. Модели молекул изомеров разных видов изомерии.
Химические реакции в органической химии. Понятие о реакциях замещения. Галогени-
рование алканов и аренов, щелочной гидролиз галогеналканов.
Понятие о реакциях присоединения. Гидрирование, гидрогалогенирование, галогенирование. Реакции полимеризации и поликонденсации.
Понятие о реакциях отщепления (элиминирования). Дегидрирование алканов. Дегидрата-ция спиртов. Дегидрохлорирование на примере галогеналканов. Понятие о крекинге алка-нов и деполимеризации полимеров.
Реакции изомеризации.
Гомолитический и гетеролитический разрыв ковалентной химической связи; образование ковалентной связи по донорно-акцепторному механизму. Понятие о нуклеофиле и электрофиле. Классификация реакций по типу реагирующих частиц (нуклеофильные и электро-фильные) и принципу изменения состава молекулы. Взаимное влияние атомов в молекулах органических веществ. Индуктивный и мезомерный эффекты. Правило Марковникова.
Расчетные задачи. 1. Вычисление выхода продукта реакции от теоретически возможного.
2. Комбинированные задачи.
Демонстрации. Взрыв смеси метана с хлором. Обесцвечивание бромной воды этиленом и ацетиленом. Получение фенолоформальдегидной смолы. Деполимеризация полиэтилена. Получение этилена и этанола. Крекинг керосина. Взрыв гремучего газа. Горение метана или пропанобутановой смеси (из газовой зажигалки). Взрыв смеси метана или пропанобу-тановой смеси с кислородом (воздухом).
Углеводороды. Понятие об углеводородах.
Алканы. Гомологический ряд и общая формула алканов. Строение молекулы метана и дру-гих алканов. Изомерия алканов. Физические свойства алканов. Алканы в природе. Про-мышленные способы получения: крекинг алканов, фракционная перегонка нефти. Лабора-торные способы получения алканов: синтез Вюрца, декарбоксилирование солей карбоно-вых кислот, гидролиз карбида алюминия. Реакции замещения. Горение алканов в различ-ных условиях. Термическое разложение алканов. Изомеризация алканов. Применение алка-нов. Механизм реакции радикального замещения, его стадии. Практическое использование знаний о механизме (свободно-радикальном) реакций в правилах техники безопасности в быту и на производстве.
Циклоалканы. Понятие о циклоалканах и их свойствах. Гомологический ряд и общая фор-мула циклоалканов. Напряжение цикла в С3Н6, С4Н8 и С5Н10, конформации С6Н12. Изомерия циклоалканов (по «углеродному скелету», цис-, транс-, межклассовая). Химические свой-ства циклоалканов: горение, разложение, радикальное замещение, изомеризация. Особые свойства циклопропана, циклобутана.
Алкены. Гомологический ряд и общая формула алкенов. Строение молекулы этилена и других алкенов. Изомерия алкенов: структурная и пространственная. Номенклатура и фи-зические свойства алкенов. Получение этиленовых углеводородов из алканов, галогеналка-нов и спиртов. Поляризация π-связи в молекулах алкенов на примере пропена. Понятие об индуктивном (+I) эффекте на примере молекулы пропена. Реакции присоединения (галоге-нирование, гидрогалогенирование, гидратация, гидрирование). Реакции окисления и поли-меризации алкенов. Применение алкенов на основе их свойств. Механизм реакции элек-трофильного присоединения к алкенам. Окисление алкенов в «мягких» и «жестких» усло-виях.
Алкины. Гомологический ряд алкинов. Общая формула. Строение молекулы ацетилена и других алкинов. Изомерия алкинов. Номенклатура ацетиленовых углеводородов. Получе-ние алкинов: метановый и карбидный способы. Физические свойства алкинов. Реакции присоединения: галогенирование, гидрогалогенирование, гидратация (реакция Кучерова), гидрирование. Тримеризация ацетилена в бензол. Применение алкинов. Окисление алки-нов. Особые свойства терминальных алкинов.
Алкадиены. Общая формула алкадиенов. Строение молекул. Изомерия и номенклатура ал-кадиенов. Физические свойства. Взаимное расположение π-связей в молекулах алкадиенов: кумулированное, сопряженное, изолированное. Особенности строения сопряженных алка-диенов, их получение. Аналогия в химических свойствах алкенов и алкадиенов. Полимери-зация алкадиенов. Натуральный и синтетический каучуки. Вулканизация каучука. Резина. Работы С.В. Лебедева. Особенности реакций присоединения к алкадиенам с сопряженными π-связями.
Природные источники углеводородов. Нефть и ее промышленная переработка. Фракцион-ная перегонка, термический и каталитический крекинг. Природный газ, его состав и прак-тическое использование. Каменный уголь. Коксование каменного угля. Происхождение природных источников углеводородов. Риформинг, алкилирование и ароматизация нефте-продуктов. Экологические аспекты добычи, переработки и использования полезных иско-паемых.
Арены. Бензол как представитель аренов. Строение молекулы бензола. Сопряжение π-связей. Изомерия и номенклатура аренов, их получение. Гомологи бензола. Влияние боко-вой цепи на электронную плотность сопряженного π-облака в молекулах гомологов бензола на примере толуола. Химические свойства бензола. Реакции замещения с участием бензола: галогенирование, нитрование и алкилирование. Применение бензола и его гомологов. Ра-дикальное хлорирование бензола. Механизм и условия проведения реакции радикального хлорирования бензола. Каталитическое гидрирование бензола. Механизм реакций электро-фильного замещения: галогенирования и нитрования бензола и его гомологов. Сравнение реакционной способности бензола и толуола в реакциях замещения. Ориентирующее дей-ствие группы атомов СН3— в реакциях замещения с участием толуола. Ориентанты I и II рода в реакциях замещения с участием аренов. Реакции боковых цепей алкилбензолов.
Расчетные задачи. 1. Нахождение молекулярной формулы органического соединения по массе (объему) продуктов сгорания. 2. Нахождение молекулярной формулы вещества по его относительной плотности и массовой доле элементов в соединениях. 3. Комбинирован-ные задачи.
Демонстрации. Коллекция «Природные источники углеводородов». Сравнение процессов горения нефти и природного газа. Образование нефтяной пленки на поверхности воды. Ка-талитический крекинг парафина. Растворение парафина в бензине и испарение растворите-ля из смеси. Плавление парафина и его отношение к воде (растворение, сравнение плотно-стей, смачивание). Разделение смеси бензин — вода с помощью делительной воронки.
Получение метана из ацетата натрия и гидроксида натрия. Модели молекул алканов — ша-ростержневые и объемные. Горение метана, пропанобутановой смеси, парафина в условиях избытка и недостатка кислорода. Взрыв смеси метана с воздухом. Отношение метана, про-панобутановой смеси, бензина, парафина к бромной воде и раствору перманганата калия. Взрыв смеси метана и хлора, инициируемый освещением. Восстановление оксида меди (II) парафином.
Шаростержневые и объемные модели молекул структурных и пространственных изомеров алкенов. Объемные модели молекул алкенов. Получение этена из этанола. Обесцвечивание этеном бромной воды. Обесцвечивание этеном раствора перманганата калия. Горение этена.
Получение ацетилена из карбида кальция. Физические свойства. Взаимодействие ацетилена с бромной водой. Взаимодействие ацетилена с раствором перманганата калия. Горение аце-тилена. Взаимодействие ацетилена с раствором соли меди или серебра.
Модели (шаростержневые и объемные) молекул алкадиенов с различным взаимным распо-ложением π-связей. Деполимеризация каучука. Модели (шаростержневые и объемные) молекул алкадиенов с различным взаимным расположением π-связей. Коагуляция млечного сока каучуконосов (молочая, одуванчиков или фикуса).
Шаростержневые модели молекул циклоалканов и алкенов. Отношение циклогексана к раствору перманганата калия и бромной воде.
Шаростержневые и объемные модели молекул бензола и его гомологов. Разделение с помощью делительной воронки смеси бензол — вода. Растворение в бензоле различных органических и неорганических (например, серы) веществ. Экстрагирование красителей и других веществ (например, иода) бензолом из водных растворов. Горение бензола. Отношение бензола к бромной воде и раствору перманганата калия. Получение нитробензола. Обес-цвечивание толуолом подкисленного раствора перманганата калия и бромной воды.
|
