Демонстрации
Фотоэффект.
Модели орбиталей различной формы.
Лабораторный опыт
Наблюдение спектров испускания и поглощения соединений химических элементов с помощью спектроскопа.
-
Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
Открытие периодического закона. Предпосылки: накопление фактологического материала, работы предшественников (И. В. Деберейнера, А. Э.Шанкуртуа, Дж.А.Ньюлендса, Л.Ю.Мейера), съезд химиков в Карлсруэ, личностные качества Д. И. Менделеева. Открытие Д. И. Менделеевым Периодического закона.
Периодический закон и строение атома. Изотопы. Современное понятие химического элемента. Закономерность Г. Мозли. Современная формулировка Периодического закона. Периодическая система и строение атома. Физический смысл порядкового номера элементов, номеров группы и периода. Периодическое изменение свойств элементов: радиуса атома; энергии ионизации; электроотрицательности. Причины изменения металлических и неметаллических свойств элементов в группах и периодах, в том числе больших и сверхбольших. Значение Периодического закона и Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева для развития науки и понимания химической картины мира.
Демонстрации
Различные варианты таблицы Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева.
Образцы простых веществ оксидов и гидроксидов элементов III периода.
Лабораторный опыт
Сравнение свойств простых веществ, оксидов и гидроксидов элементов III периода.
-
Строение вещества
Понятие о химической связи. Типы химических связей: ковалентная, ионная, металлическая и водородная.
Ковалентная химическая связь. Два механизма образования этой связи: обменный и донорно-акцепторный. Основные параметры этого типа связи: длина, прочность, угол связи или валентный угол. Основные свойства ковалентной связи: насыщенность, поляризуемость и прочность. Электроотрицательность и классификация ковалентных связей по этому признаку: полярная и неполярная ковалентные связи. Полярность связи и полярность молекулы. Способ перекрывания электронных орбиталей и классификация ковалентных связей по этому признаку: ст- и п-связи. Кратность ковалентных связей и классификация их по этому признаку: одинарные, двойные, тройные, полуторные. Типы кристаллических решеток у веществ с этим типом связи: атомные и молекулярные. Физические свойства веществ с этими кристаллическими решетками.
Ионная химическая связь. Крайний случай ковалентной полярной связи. Механизм образования ионной связи. Ионные кристаллические решетки и свойства веществ с такими кристаллами.
Металлическая химическая связь. Особый тип химической связи, существующий в металлах и сплавах. Ее отличия и сходство с ковалентной и ионной связями. Свойства металлической связи. Металлические кристаллические решетки и свойства веществ с такими кристаллами.
Водородная химическая связь. Механизм образования такой связи. Ее классификация: межмолекулярная и внутримолекулярная водородные связи. Молекулярные кристаллические решетки для этого типа связи. Физические свойства веществ с водородной связью. Биологическая роль водородных связей в организации структур биополимеров.
Единая природа химических связей: наличие различных типов связей в одном веществе, переход одного типа связи в другой и т. п.
Комплексообразование. Понятие о комплексных соединениях. Координационное число комплексообразователя. Внутренняя и внешняя сфера комплексов. Номенклатура комплексных соединений. Их значение.
Демонстрации
Модели молекул различной архитектуры.
Модели из воздушных шаров пространственного расположения sp-, sp2-, sp3- гибридных орбиталей.
Модели кристаллических решеток различного типа.
Модели молекул ДНК и белка.
Лабораторные опыты
Взаимодействие многоатомных спиртов с фелинговой жидкостью.
Качественные реакции на ионы Fe2+ и Fe3+.
-
Полимеры
Неорганические полимеры. Полимеры — простые вещества с атомной кристаллической решеткой: аллотропные видоизменения углерода (алмаз, графит, карбин, фуллерен, взаимосвязь гибридизации орбиталей у атомов углерода с пространственным строением аллотропных модификаций); селен и теллур цепочечного строения. Полимеры — сложные вещества с атомной кристаллической решеткой: кварц, кремнезем (диоксидные соединения кремния), корунд (оксид алюминия) и алюмосиликаты (полевые шпаты, слюда, каолин). Минералы и горные породы. Сера пластическая. Минеральное волокно — асбест. Значение неорганических природных полимеров в формировании одной из геологических оболочек Земли — литосферы.
Органические полимеры. Способы их получения: реакции полимеризации и реакции поликонденсации. Структуры полимеров: линейные, разветвленные и пространственные. Структурирование полимеров: вулканизация каучуков, дубление белков, отверждение поликонденсационных полимеров.
Классификация полимеров по различным признакам.
Демонстрации
Коллекции пластмасс, каучуков, волокон, минералов и горных пород.
Минеральное волокно — асбест — и изделия из него.
Модели молекул белков, ДНК, РНК.
Лабораторные опыты
Ознакомление с образцами пластмасс, волокон, каучуков, минералов и горных пород.
Проверка пластмасс на электрическую проводимость, горючесть, отношение к растворам кислот, щелочей и окислителей.
Сравнение свойств термореактивных и термопластичных пластмасс.
Получение нитей из капроновой или лавсановой смолы.
Обнаружение хлора в поливинилхлориде.
-
Дисперсные системы
Понятие о дисперсных системах. Классификация дисперсных систем в зависимости от агрегатного состояния дисперсионной среды и дисперсной фазы, а также по размеру их частиц. Грубодисперсные системы: эмульсии и суспензии. Тонкодисперсные системы: коллоидные (золи и гели) и истинные (молекулярные, молекулярно-ионные и ионные). Эффект Тиндаля. Коагуляция в коллоидных растворах. Синерезис в гелях.
Значение дисперсных систем в живой и неживой природе и практической жизни человека. Эмульсии и суспензии в строительстве, пищевой и медицинской промышленности, косметике. Биологические, медицинские и технологические золи. Значение гелей в организации живой материи. Биологические, пищевые, медицинские, косметические гели. Синерезис как фактор, определяющий срок годности продукции на основе гелей. Свертывание крови как биологический синерезис, его значение.
Демонстрации
Виды дисперсных систем и их характерные признаки.
Прохождение луча света через коллоидные и истинные растворы (эффект Тиндаля).
Лабораторные опыты
Получение суспензии серы и канифоли.
Получение эмульсии растительного масла и бензола.
Получение золя крахмала. Получение золя серы из тиосульфата натрия.
-
Химические реакции
Классификация химических реакций в органической и неорганической химии. Понятие о химической реакции. Реакции, идущие без изменения качественного состава веществ: аллотропизация и изомеризация. Реакции, идущие с изменением состава веществ: по числу и характеру реагирующих и образующихся веществ (разложения, соединения, замещения, обмена); по изменению степеней окисления элементов (окислительно-восстановительные и неокислительно-восстановительные реакции); по тепловому эффекту (экзо- и эндотермические); по фазе (гомо- и гетерогенные); по направлению (обратимые и необратимые); по использованию катализатора (каталитические и некаталитические); по механизму (радикальные, молекулярные и ионные).
Вероятность протекания химических реакций. Внутренняя энергия, энтальпия. Тепловой эффект химических реакций. Термохимические уравнения. Стандартная энтальпия реакций и образования веществ. Закон Г. И. Гесса и его следствия. Энтропия.
Скорость химических реакций. Понятие о скорости реакций. Скорость гомо- и гетерогенной реакции. Энергия активации.
Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Природа реагирующих веществ. Температура (закон Вант — Гоффа). Концентрация. Катализаторы и катализ: гомо- и гетерогенный, их механизмы. Ферменты, их сравнение с неорганическими катализаторами. Зависимость скорости реакций от поверхности соприкосновения реагирующих веществ.
Обратимость химических реакций. Химическое равновесие. Понятие о химическом равновесии. Равновесные концентрации. Динамичность химического равновесия. Факторы, влияющие на смещение равновесия: концентрация, давление, температура (принцип Ле Шателье).
Демонстрации
Превращение красного фосфора в белый; кислорода в озон.
Модели бутана и изобутана.
Получение кислорода из пероксида водорода и воды; дегидратация этанола.
Цепочка превращений Р ^ Р2О5 ^ Н3РО4; свойства уксусной кислоты; реакции, идущие с образованием осадка, газа и воды; свойства металлов, окисление альдегида в кислоту и спирта в альдегид.
Реакции горения; реакции эндотермические на примере реакции разложения (этанола, калийной селитры, бихромата аммония) и экзотермические на примере реакций соединения (обесцвечивание бромной воды и раствора перманганата калия этиленом, гашение извести и др.).
Взаимодействие цинка с растворами соляной и серной кислот при разных температурах, разных концентрациях соляной кислоты; разложение пероксида кислорода с помощью оксида марганца (IV), каталазы сырого мяса и сырого картофеля.
Взаимодействие цинка различной поверхности (порошка, пыли, гранул) с кислотой.
Модель «кипящего слоя».
Смещение равновесия в системе: Fe3+ + 3 CNS- <�—> Fe(CNS)3; омыление жиров, реакции этерификации.
Зависимость степени электролитической диссоциации уксусной кислоты от разбавления.
Сравнение свойств 0,1 Н растворов серной и сернистой кислот; муравьиной и уксусной кислот; гидроксидов лития, натрия и калия.
Лабораторные опыты
Получение кислорода разложением пероксида водорода и (или) перманганата калия.
Реакции, идущие с образованием осадка, газа или воды для органических и неорганических кислот.
-
Растворы
Понятие о растворах. Физико-химическая природа растворения и растворов. Взаимодействие растворителя и растворенного вещества. Растворимость веществ. Способы выражения концентрации растворов: массовая доля растворенного вещества (процентная), молярная.
Теория электролитической диссоциации. Механизм диссоциации веществ с различными типами химических связей. Вклад русских ученых в развитие представлений об электролитической диссоциации. Основные положения теории электролитической диссоциации. Степень электролитической диссоциации и факторы ее зависимости. Сильные и средние электролиты.
Диссоциация воды. Водородный показатель. Среда водных растворов электролитов. Реакции обмена в водных растворах электролитов.
Гидролиз как обменный процесс. Необратимый гидролиз органических и неорганических соединений и его значение в практической деятельности человека.
Обратимый гидролиз солей. Ступенчатый гидролиз. Практическое применение гидролиза.
Гидролиз органических веществ (белков, жиров, углеводов, полинуклеотидов, АТФ) и его биологическое и практическое значение. Омыление жиров. Реакция этерификации.
Демонстрации
Сравнение электропроводности растворов электролитов.
Смещение равновесия диссоциации слабых кислот.
Индикаторы и изменение их окраски в разных средах.
Сернокислый и ферментативный гидролиз углеводов.
Гидролиз карбонатов, сульфатов и силикатов щелочных металлов; нитратов свинца (II) или цинка, хлорида аммония.
Лабораторный опыт
Характер диссоциации различных гидроксидов.
Практическое занятие
Приготовление растворов различных видов концентрации.
-
Окислительно-восстановительные реакции.
Электрохимические процессы
Окислительно-восстановительные реакции. Степень окисления. Восстановители и окислители. Окисление и восстановление. Важнейшие окислители и восстановители. Восстановительные свойства металлов — простых веществ. Окислительные и восстановительные свойства неметаллов — простых веществ. Восстановительные свойства веществ, образованных элементами в низшей (отрицательной) степени окисления. Окислительные свойства веществ, образованных элементами в высшей (положительной) степени окисления. Окислительные и восстановительные свойства веществ, образованных элементами в промежуточных степенях окисления.
Классификация окислительно-восстановительных реакций. Реакции межатомного и межмолекулярного окисления-восстановления. Реакции внутримолекулярного окисления-восстановления. Реакции самоокисления-самовосстановления (диспропорционирования).
Методы составления уравнений окислительно-восстановительных реакций. Метод электронного баланса. Влияние среды на протекание окислительно-восстановительных процессов.
Химические источники тока. Электродные потенциалы. Ряд стандартных электродных потенциалов (электрохимический ряд напряжений металлов). Гальванические элементы и принципы их работы. Составление гальванических элементов. Образование гальванических пар при химических процессах. Гальванические элементы, применяемые в жизни: свинцовая аккумуляторная батарея, никель-кадмиевые батареи, топливные элементы.
Электролиз расплавов и водных растворов электролитов. Процессы, происходящие на катоде и аноде. Уравнения электрохимических процессов. Электролиз водных растворов с инертными электродами. Электролиз водных растворов с растворимыми электродами. Практическое применение электролиза.
Демонстрации
Восстановление дихромата калия цинком.
Восстановление оксида меди (II) углем и водородом.
Восстановление дихромата калия этиловым спиртом.
Окислительные свойства азотной кислоты.
Окислительные свойства дихромата калия.
Гальванические элементы и батарейки.
Электролиз раствора хлорида меди (II).
Лабораторные опыты
Взаимодействие металлов с неметаллами, а также с растворами солей и растворами кислот.
Взаимодействие серной и азотной кислот с медью.
Окислительные свойства перманганата калия в различных средах.
-
Классификация веществ. Простые вещества
Классификация неорганических веществ. Простые и сложные вещества. Оксиды, их классификация. Гидроксиды (основания, кислородсодержащие кислоты, амфотерные гидроксиды). Кислоты, их классификация. Основания, их классификация. Соли средние, кислые, основные и комплексные.
Металлы. Положение металлов в периодической системе и особенности строения их атомов. Простые вещества — металлы: строение кристаллов и металлическая химическая связь. Общие физические свойства металлов и их восстановительные свойства: взаимодействие с неметаллами (кислородом, галогенами, серой, азотом, водородом), водой, кислотами, растворами солей, органическими веществами (спиртами, галогеналканами, фенолом, кислотами), щелочами. Оксиды и гидроксиды металлов. Зависимость свойств этих соединений от степеней окисления металлов. Значение металлов в природе и жизни организмов.
Коррозия металлов. Понятие коррозии. Химическая коррозия. Электрохимическая коррозия. Способы защиты металлов от коррозии.
Общие способы получения металлов. Металлы в природе. Металлургия и ее виды: пиро-, гидро- и электрометаллургия. Электролиз расплавов и растворов соединений металлов и его практическое значение.
Неметаллы. Положение неметаллов в Периодической системе, особенности строения их атомов. Электроотрицательность.
Благородные газы. Электронное строение атомов благородных газов и особенности их химических и физических свойств.
Неметаллы — простые вещества. Их атомное и молекулярное строение их. Аллотропия. Химические свойства неметаллов. Окислительные свойства: взаимодействие с металлами, водородом, менее электроотрицательными неметаллами, некоторыми сложными веществами. Восстановительные свойства неметаллов в реакциях с фтором, кислородом, сложными веществами — окислителями (азотной и серной кислотами и др.).
Демонстрации
Коллекция «Классификация неорганических веществ» и образцы представителей классов.
Коллекция «Классификация органических веществ» и образцы представителей классов.
Модели кристаллических решеток металлов.
Коллекция металлов с разными физическими свойствами.
Взаимодействие лития, натрия, магния и железа с кислородом; щелочных металлов с водой, спиртами, фенолом; цинка с растворами соляной и серной кислот; натрия с серой; алюминия с йодом; железа с раствором медного купороса; алюминия с раствором едкого натра.
Оксиды и гидроксиды хрома.
Коррозия металлов в зависимости от условий.
Защита металлов от коррозии: образцы «нержавеек», защитных покрытий.
Коллекция руд.
Электролиз растворов солей.
Модели кристаллических решеток йода, алмаза, графита.
Аллотропия фосфора, серы, кислорода.
Взаимодействие водорода с кислородом; сурьмы с хлором; натрия с йодом; хлора с раствором бромида калия; хлорной и сероводородной воды; обесцвечивание бромной воды этиленом или ацетиленом.
Лабораторные опыты
Ознакомление с образцами представителей классов неорганических веществ.
Ознакомление с образцами представителей классов органических веществ.
Ознакомление с коллекцией руд.
Получение кислорода и его свойства.
Получение водорода и его свойства.
Получение пластической серы, химические свойства серы.
Взаимодействие металлов с растворами кислот и солей.
Свойства угля: адсорбционные, восстановительные.
Взаимодействие цинка или алюминия с растворами кислот и щелочей.
Окрашивание пламени катионами щелочных и щелочноземельных металлов.
-
Основные классы неорганических и органических соединений
Водородные соединения неметаллов. Получение аммиака и хлороводорода синтезом и косвенно. Физические свойства. Отношение к воде: кислотно-основные свойства.
Оксиды и ангидриды карбоновых кислот. Несолеобразующие и солеобразующие оксиды. Кислотные оксиды, их свойства. Основные оксиды, их свойства. Амфотерные оксиды, их свойства. Зависимость свойств оксидов металлов от степени окисления. Ангидриды карбоновых кислот как аналоги кислотных оксидов.
Кислоты органические и неорганические. Кислоты в свете теории электролитической диссоциации. Кислоты в свете протолитической теории. Классификация органических и неорганических кислот. Общие свойства кислот: взаимодействие органических и неорганических кислот с металлами, основными и амфотерными оксидами и гидроксидами, солями, образование сложных эфиров. Особенности свойств концентрированной серной и азотной кислот.
Основания органические и неорганические. Основания в свете теории электролитической диссоциации. Основания в свете протолитической теории. Классификация органических и неорганических оснований. Химические свойства щелочей и нерастворимых оснований. Свойства бескислородных оснований: аммиака и аминов. Взаимное влияние атомов в молекуле анилина.
Амфотерные органические и неорганические соединения. Амфотерные основания в свете протолитической теории. Амфотерность оксидов и гидроксидов переходных металлов: взаимодействие с кислотами и щелочами.
Соли. Классификация и химические свойства солей. Особенности свойств солей органических и неорганических кислот.
|
