Общая химия

ПРОГРАММА КУРСА ХИМИИ
для 8-9 классов общеобразовательных учреждений
Пояснительная записка
Программа курса химии для 8-9 классов основной школы соответствует
требованию федерального компонента Государственного образовательного стандарта общего образования.
В основу курса положены следующие ведущие идеи:
 материальное единство и взаимосвязь объектов и явлений природы;
 взаимосвязь состава, строения, свойств, получения и применения веществ и материалов;
 ведущая роль теоретических знаний для объяснения и прогнозирования
химических явлений, оценки их практической значимости;
 развитие химической науки и производство химических веществ и материалов для удовлетворения насущных потребностей человека и общества, решения глобальных проблем современности;
 генетическая связь между веществами.
Курс рассчитан на изучение предмета в объеме 2 часа в неделю в течение
2-х лет (8 и 9 классы).
В 8 классе рассматриваются основополагающие вопросы общей химии:
место и роль химии в системе естественных наук, понятие о веществах и их измерении, понятие о химическом элементе и формах его существования, строение
атома и периодический закон, строение вещества (типы химических связей и
кристаллических решеток), состав, строение, общие способы образования названий и классификация веществ, важнейших классов неорганических соединений.
За рассмотрением вопросов «статической» химии следует изучение химических
превращений: условий и признаков протекания химических реакций, их классификации. Органически продолжает знакомство учащихся с учением о химической реакции тема «Растворы», в которой на основании представлений теории
электролитической диссоциации рассматриваются общие свойства классов неорганических соединений.
В содержании курса 9 класса главным образом изучаются вопросы неорганической химии. Вначале рассматриваются свойства простых веществ - металлов
и неметаллов как повторение и углубление материала, изученного в 8 классе.
Химия элементов раскрывается в следующей последовательности: сначала учащиеся знакомятся с соединениями металлов (от простых веществ и соединений
щелочных металлов до простых веществ и соединений алюминия и железа), а затем с простыми веществами и соединениями неметаллов (от галогенов до кремния и углерода). Рассмотрение на заключительном этапе соединений углерода
позволяет сделать плавный и закономерный переход к общему знакомству с органическими веществами.
Особенности курса составляет ряд авторских находок, отличающих его от
действующих.
2
Первая тема курса химии 8 класса – «Химия как часть естествознания» позволяет актуализировать химические знания учащихся, полученные на уроках
природоведения, биологии, географии, физики и других наук о природе. Такой
подход позволяет уменьшить психологическую нагрузку на учащихся с появлением нового предмета, сменить тревожные ожидания на положительные эмоции
«встречи со старым знакомым». Параллельно проводится мысль об интегрирующей роли химии в системе естественных наук, значимости этого предмета для
успешного освоения смежных предметов. Такая межпредметная интеграция способствует формированию единой естественнонаучной картины мира уже на
начальном этапе изучения химии.
В соответствии с требованиями федерального компонента Государственного стандарта общего образования подчеркивается, что химия - наука экспериментальная. Поэтому в 8 классе рассматриваются такие понятия, как эксперимент, наблюдение, измерение, описание, моделирование, гипотеза, вывод.
Предложенный курс как в теоретической, так и в фактической своей части
практикоориентирован: все понятия, законы и теории, а также важнейшие процессы, вещества и материалы даются в плане их практического значения, использования в повседневной жизни, роли в природе и материальном производстве. Практическая направленность материала преследует цель пробудить у
учащихся интерес к познанию химии и мотивировать у них желание продолжить
изучение предмета в старшей профильной школе. Для тех ребят, кто ориентирован на иной профиль (гуманитарный, физико-математический и др.), курс ставит
целью показать роль химии в организации мира веществ, а также повседневной
жизни.
Тема «Органические вещества» из-за небольшого количества времени
предполагает комплексное знакомство с представителями широких групп органических веществ. Такое знакомство предполагает не рассмотрение гомологических рядов, а сравнение строения и свойств углеводородов, кислородсодержащих органических веществ, важнейших природных соединений.
Значительное место в курсе отведено химическому эксперименту, который
способствует формированию у учащихся навыков работы с химическим оборудованием и реактивами, учит безопасному и экологически грамотному обращению с веществами в химическом кабинете (лаборатории) и быту. С учетом специфики конкретного образовательного учреждения (малокомплектной сельской
школы, класса с углубленным изучением предмета и т.п.) время, отведенное на
выполнение практических работ, их количество и содержание могут быть изменены.
3
Общая и неорганическая химия
8 класс
(2 ч в неделю; всего 68 ч, из них 4 ч – резервное время).
Тема 1. Химия как часть естествознания (8 ч)
Предмет «химия». Природные явления. Естественные науки. Явления физические, биологические, химические. Предмет и задачи химии.
Химия и физика. Основные положения атомно-молекулярного учения.
Диффузия. Броуновское движение. Атом. Молекула. Вещества молекулярного
строения. Ионы. Вещества немолекулярного строения.
Агрегатное состояние вещества. Газообразные, жидкие и твердые вещества. Взаимные переходы между различными агрегатными состояниями одного
вещества. Кристаллические вещества. Понятие о кристаллической решетке.
Аморфные вещества.
Химия и география. Понятие о химическом элементе. Внутреннее строение Земли и распространенность химических элементов в ядре и геологических
оболочках Земли. Минералы и горные породы, их элементный состав. Руды.
Химия и биология. Вещества простые и сложные. Органические (углеводы, жиры, белки, витамины) и неорганические (вода и минеральные соли) вещества в клетках живых организмов. Понятие качественной реакции. Реактив, аналитический эффект.
Наблюдение и эксперимент. Наблюдение как ведущий метод изучения
естественного мира. Закономерность, гипотеза, вывод. Эксперимент в естествознании. Проведение эксперимента в лабораторных условиях и представление его
результатов.
Демонстрации. Примеры физических явлений: плавление льда, растворение сахара в воде, возгонка бензойной кислоты (иода, нафталина). Испарение
ацетона. Тепловые эффекты при физических явлениях (нагревание железной
проволоки при многократном сгибании, примерзание стакана к влажной подставке при растворении нитрата аммония). Диффузия газообразных, жидких и
твердых веществ. Свойства газообразных веществ (сжимаемость, расширение
при нагревании). Распознавание кислорода, углекислого газа и водорода. Коллекция минералов и горных пород. Образцы кристаллических и аморфных веществ. Обнаружение жира в растительных объектах, белка в волосах или шерсти.
Обесцвечивание иода аскорбиновой кислотой.
Лабораторные опыты. 1. Горение свечи в закрытом сосуде. 2. Обнаружение крахмала с помощью раствора иода.
Практическая работа №1. Техника безопасности при работе в химической лаборатории. Устройство лабораторного оборудования и правила работы с
ним. Нагревательные приборы и правила работы с ними. Химическая посуда.
Наблюдение за горящей свечей.
4
Тема 2. Моделирование в химии. Измерение веществ. Основные законы химии (8 ч)
Моделирование. Моделирование и модели. Моделирование в естественных науках. Моделирование в химии. Химические модели материальные и знаковые (символьные).
Химические знаки и формулы. Происхождение названий химических
элементов. Химическая символика. Знаки химических элементов. Структура
таблицы химических элементов Д.И. Менделеева. Химические формулы. Информация, которую несет химическая формула. Закон постоянства состава веществ молекулярного строения.
Относительные атомная и молекулярная массы. Атомная единица массы. Относительная атомная масса. Относительная молекулярная масса. Нахождение относительной молекулярной массы вещества по его формуле. Массовая
доля элемента в сложном веществе.
Количество вещества. Число и постоянная Авогадро. Моль – единица количества вещества. Молярная масса. Закон Авогадро и молярный объем газа.
Относительная плотность одного газа по другому газу.
Расчетные задачи. Нахождение относительной молекулярной массы и
массовой доли элемента в веществе. Расчет количества вещества по его массе и
наоборот. Расчет количества вещества по его объему (н.у.) и наоборот. Определение относительной плотности газа по другому газу.
Демонстрации. Знакомство с моделями молекул и кристаллических решеток. Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Модель
молярного объема газообразного вещества. Образцы веществ количеством 1
моль. Воздушные шары, наполненные гелием и воздухом.
Лабораторные опыты. 1. Изготовление моделей молекул. 2. Определение
относительной массы монет.
Тема 3. Чистые вещества и смеси (7 ч)
Смеси веществ. Чистые вещества и смеси. Природные смеси веществ:
воздух, природный газ, попутный нефтяной газ, нефть, природные воды. Количественное выражение состава смесей: массовая и объемная доли компонентов
смеси.
Способы разделения смесей и очистки веществ: ректификация, дистилляция (перегонка), кристаллизация, отстаивание, фильтрование.
Степень чистоты вещества. Чистые вещества и вещества, содержащие
примеси. Массовая доля примеси. Классификация веществ по степени чистоты.
Растворы. Растворение как физико-химический процесс. Массовая доля
вещества в растворе.
Расчетные задачи. Расчет массы чистого вещества по массе смеси и массовой доле примесей и наоборот. Аналогично для объемной доли компонента газовой смеси. Нахождение массы вещества в растворе по его массовой доле и
массе (объему и плотности) раствора.
5
Демонстрации. Ознакомление с образцами нефти и минеральной воды
как представителями природных смесей. Модели молекул веществ, входящих в
состав воздуха. Образцы твердых смесей: почва, гранит, стекло, керамика. Дистилляция воды. Отстаивание смесей мела и воды, воды и растительного масла.
Лабораторный опыт. Разделение смеси воды и растительного масла с
помощью делительной воронки.
Практическая работа №2. Очистка поваренной соли.
Практическая работа №3. Приготовление раствора с заданной массовой
долей растворенного вещества.
Тема 4. Строение вещества (10 ч)
Строение атома. Атом – сложная частица. Планетарная модель строения
атома. Ядро и электронная оболочка атома. Состав атомного ядра. Элементарные
частицы: протоны, нейтроны, электроны. Понятие об атоме как совокупности
элементарных частиц.
Взаимосвязь заряда ядра атома и порядкового номера химического элемента в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева. Изотопы.
Современное понятие о химическом элементе.
Строение электронной оболочки атомов элементов малых периодов. Причина периодического повторения свойств химических элементов и образованных
ими веществ.
Строение атома и периодический закон. Взаимосвязь строения атома и
положения химического элемента в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева. Изменение свойств химических элементов в периодах и
группах.
Открытие Д.И. Менделеевым периодического закона и создание периодической системы. Значение периодического закона.
Виды химической связи. Химическая связь. Ионная химическая связь.
Ионы: катионы и анионы. Ионы простые и сложные. Составление формул соединений по величинам зарядов простых и сложных ионов. Понятие формульной
единицы. Ионные кристаллические решетки.
Ковалентная химическая связь. Общая электронная пара. Кратность и длина ковалентной связи. Обменный и донорно-акцепторный механизмы образования ковалентной связи. Вещества молекулярного строения. Электронные и
структурные формулы веществ. Понятие об электроотрицательности химических
элементов. Ковалентная неполярная и ковалентная полярная химические связи.
Валентность и степень окисления атомов химических элементов. Определение степени окисления по формуле вещества. Молекулярные и атомные кристаллические решетки.
Металлическая химическая связь. Металлическая кристаллическая решетка.
Демонстрации. Образцы веществ с различным видом химической связи и
типом кристаллической решетки. Модели кристаллических решеток. Выращивание кристаллов медного купороса.
6
Лабораторный опыт. Определение типа кристаллической решетки вещества на основании изучения его физических свойств.
Тема 5. Строение веществ (8 ч)
Металлы – химические элементы и простые вещества. Физические свойства металлов (электро- и теплопроводность, пластичность, металлический
блеск). Некоторые представители металлов: медь, золото, железо.
Неметаллы – химические элементы и простые вещества. Положение в периодической системе элементов, образующих простые вещества неметаллы.
Сравнение физических свойств металлов и неметаллов. Аллотропия. Некоторые
представители неметаллов: водород, красный и белый фосфор.
Сложные неорганические вещества. Оксиды, их состав и названия. Некоторые представители оксидов: вода, углекислый газ, оксид кремния (IV).
Основания, их состав и названия. Понятие о гидроксогруппе. Щелочи как
растворимые в воде гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов. Некоторые представители оснований: гидроксид натрия, гидроксид кальция. Индикаторы.
Кислоты, их состав и названия. Понятие о кислотном остатке. Некоторые
представители кислот: серная, соляная, фосфорная.
Соли, их состав и названия. Растворимость солей в воде. Таблица растворимости. Некоторые представители солей: хлорид натрия, карбонат кальция,
фосфат кальция.
Демонстрации. Образцы металлов и сплавов. Образцы неметаллов. Получение озона и его обнаружение с помощью раствора иодида калия и крахмала.
Образцы красного и белого фосфора. Природные индикаторы (цветки фиалки,
чай, свекольный сок). Индикаторы в различных средах. Обугливание лучинки,
бумаги и ткани концентрированной серной кислотой. Приготовление разбавленного водного раствора серной кислоты. Таблица растворимости. Образцы растворимых, малорастворимых и нерастворимых солей.
Лабораторные опыты. 1. Сравнение теплопроводности металлов с теплопроводностью неметаллических материалов (дерево, пластмасса). 2. Изменение
окраски индикаторов в растворах кислот и щелочей. 3. Реакции, характерные для
растворов кислот. 4. Реакции, характерные для растворов щелочей. 5. Реакции,
характерные для растворов солей (взаимодействие раствора сульфата меди (II) с
цинком, гидроксидом натрия, фосфорной кислотой, хлоридом кальция).
Тема 6. Химические реакции (10 ч)
Условия и признаки протекания химических реакций. Химическая реакция как процесс превращения одних веществ в другие. Условия протекания
химических реакций. Признаки протекания химических реакций. Реакции экзо- и
эндотермические. Катализаторы. Реакции каталитические и некаталитические.
7
Уравнения химических реакций. Закон сохранения массы веществ. Химическое уравнение. Информация, которую несет химическое уравнение.
Типы химических реакций. Классификация химических реакций по числу и составу исходных веществ и продуктов реакции – реакции соединения, разложения, замещения и обмена. Реакции нейтрализации, как разновидность реакций обмена.
Окислительно-восстановительные реакции. Процессы окисления и восстановления. Окислитель и восстановитель. Метод электронного баланса.
Расчетные задачи. Нахождение массы, объема или количества вещества
продукта реакции по массе, объему и количеству исходного вещества (в том
числе и по массе раствора с данной массовой долей растворенного вещества или
по массе исходного вещества, содержащего определенную массовую долю примесей) и наоборот.
Демонстрации. Аппарат Киппа и аппарат Кирюшкина в действии. Горение серы на воздухе и в кислороде. Горение магния. Примеры реакций, сопровождающихся выпадением осадка, выделением газа, изменением цвета раствора,
появлением запаха, выделением теплоты. Взаимодействие газообразных аммиака
и хлороводорода.
Лабораторные опыты. 1. Каталитическое разложение пероксида водорода. 2. Взаимодействие раствора сульфата меди (II) с раствором гидроксида
натрия. 3. Взаимодействие гидроксида меди (II) с соляной кислотой. 4. Взаимодействие железа с раствором сульфата меди (II). 5. Реакция нейтрализации раствора гидроксида натрия соляной кислотой в присутствии фенолфталеина.
Практическая работа №4. Условия и признаки протекания химических
реакций.
Тема 7. Свойства веществ в свете теории электролитической диссоциации (13 ч)
Электролитическая диссоциация. Электролиты и неэлектролиты. Основные положения теории электролитической диссоциации. Процесс диссоциации веществ с ионным и ковалентным полярным типом связи. Сильные и слабые
электролиты. Классификация веществ с точки зрения теории электролитической
диссоциации.
Кислоты в свете ТЭД, их классификация. Химические свойства кислот:
взаимодействие с металлами, оксидами металлов, гидроксидами металлов, солями. Ряд напряжения. Условия протекания реакций ионного обмена до конца.
Основания в свете ТЭД. Химические свойства оснований: взаимодействие
с кислотами, оксидами неметаллов, солями, разложение нерастворимых оснований.
Оксиды, их классификация. Химические свойства основных оксидов (взаимодействие с кислотами, кислотными оксидами и водой) и кислотных оксидов
(взаимодействие со щелочами, оксидами металлов и водой).
Соли. Средние и кислые соли. Химические свойства солей: взаимодействие с кислотами, щелочами, солями и металлами. Использование таблицы рас8
творимости и ряда напряжений металлов для характеристики химических
свойств солей.
Генетическая связь между классами неорганических веществ.
Демонстрации. Электрическая проводимость растворов электролитов и
неэлектролитов. Движение окрашенных ионов в электрическом поле. Зависимость электрической проводимости раствора уксусной кислоты от концентрации. Взаимодействие оксида углерода (IV) с раствороми гидроксида натрия или
гидроксида калия в закрытом сосуде (пластиковая бутылка). Взаимодействие оксида меди (II) с серной, соляной и азотной кислотами.
Лабораторные опыты. 1. Взаимодействие раствора щелочи с серной, соляной и азотной кислотами в присутствии фенолфталеина. 2. Взаимодействие
цинка с разбавленной серной и соляной кислотами. 3. Взаимодействие раствора
карбоната натрия с серной, соляной и азотной кислотами. 4. Взаимодействие
растворов хлорида и нитрата аммония с гидроксидом натрия.
Практическая работа №5. Реакции ионного обмена.
Практическая работа №6. Генетическая связь между классами неорганических веществ.
9 класс
(2 ч в неделю; всего 68 ч, из них 6 ч – резервное время).
Тема 1. Металлы (18 ч)
Общая характеристика элементов - металлов. Металлы в природе. Биологическая роль металлов. Макро-, микро- и ультрамикроэлементы в организме
человека.
Положение металлов в периодической системе Д.И. Менделеева. Особенности строения атомов металлов.
Металлы - простые вещества. Металлическая кристаллическая решетка и
металлическая связь. Общие физические свойства металлов. Сплавы. Отдельные
представители черных и цветных сплавов.
Металлы в природе. Получение металлов как восстановительный процесс.
Металлургия. Основные виды металлургии: пирометаллургия, гидрометаллургия, электрометаллургия. Понятие об электролизе как окислительновосстановительном процессе. Ряд стандартных электродных потенциалов металлов. Понятие о химических источниках тока.
Общие химические свойства металлов в свете ТЭД и теории окислительновосстановительных процессов. Понятие о коррозии и способах защиты от нее.
Амфотерность оксидов и гидроксидов алюминия, цинка, хрома.
Общая характеристика подгруппы щелочных металлов. Оксиды и гидроксиды щелочных металлов, их получение, свойства, применение. Важнейшие
9
соли щелочных металлов, их значение в живой и неживой природе и в жизни человека.
Общая характеристика щелочноземельных металлов. Оксиды и гидроксиды щелочноземельных металлов, их получение, свойства и применение.
Важнейшие соли щелочноземельных металлов, их значение в природе и жизни
человека. Карбонаты и гидрокарбонаты кальция. Жесткость воды и способы ее
устранения.
Алюминий. Соединения алюминия в природе. Химические свойства алюминия. Особенности оксида и гидроксида алюминия как амфотерных соединений. Важнейшие соли алюминия (хлорид, сульфат). Сульфид алюминия и его
необратимый гидролиз.
Железо. Особенности строения атома железа. Железо в природе. Важнейшие руды железа. Получение из них чугуна и стали как окислительновосстановительный процесс. Оксиды и гидроксиды железа (II) и (III). Соли железа (II) и (III). Обнаружение ионов Fe2+ и Fe3+ в растворе. Значение соединений
железа в природе и народном хозяйстве.
Демонстрации. Образцы природных соединений металлов – руд и нерудных ископаемых. Образцы металлов и сплавов. Плавление сплава Вуда в горячей
воде. Отпуск и закалка стали. Восстановление меди из оксида меди (II) водородом. Вспышка термитной смеси. Взаимодействие смеси порошков серы и железа,
цинка и серы. Взаимодействие алюминия с кислотами, щелочами и водой. Горение железа, натрия, алюминия и магния в кислороде. Взаимодействие железа и
меди с хлором. Взаимодействие меди с концентрированной серной кислотой и
азотной кислотой (разбавленной и концентрированной). Электролиз раствора
хлорида меди (II). Химические источники тока. Образцы стальных изделий, подвергшихся коррозии.
Окраска пламени соединениями щелочных металлов. Гашение извести водой. Рубин и сапфир как природные модификации оксида алюминия. Коллекция
железосодержащих минералов. Получение гидроксидов железа (II) и (III).
Лабораторные опыты. 1. Выдерживание пятикопеечной монеты в растворе сульфата меди (II). 2. Взаимодействие карбоната кальция с соляной кислотой. 3. Взаимодействие железа с соляной кислотой. 4. Получение амфотерного
гидроксида алюминия и исследование его свойств. 5. Качественные реакции на
катионы Fe2+ и Fe3+.
Практическая работа №1. Общие химические свойства металлов.
Тема 2. Неметаллы (27 ч)
Общая характеристика элементов - неметаллов. Неметаллы в природе.
Содержание неметаллов в земной коре, атмосфере, гидросфере. Биологическая
роль неметаллов.
Положение неметаллов в периодической системе Д.И. Менделеева. Особенности строения атомов неметаллов.
10
Неметаллы - простые вещества. Молекулярные и атомные кристаллические решетки простых веществ - неметаллов. Общие физические свойства неметаллов. Аллотропия кислорода, углерода, серы, фосфора.
Получение азота, кислорода фракционной перегонкой жидкого воздуха.
Получение хлора и водорода электролизом раствора хлорида натрия.
Общие химические свойства неметаллов в свете теории окислительновосстановительных процессов.
Водород. Особенность положения водорода в таблице химических элементов Д.И. Менделеева как отражение специфики строения атома. Строение молекулы водорода. Химические свойства и получение водорода.
Общая характеристика галогенов. Галогеноводороды, их получение и
свойства. Галогеноводородные кислоты и их свойства. Соли галогеноводородных кислот. Биологическое значение соединений галогенов.
Кислород. Характеристика кислорода как химического элемента. Аллотропия кислорода. Химические свойства, получение и применение кислорода.
Сера и ее соединения. Сера в природе. Ее получение и применение. Сера
как окислитель (сульфиды, сероводород). Сера как восстановитель (соединения
серы (IV) и (VI)).
Оксид серы (IV), сернистая кислота, сульфиты. Обнаружение сульфитиона в растворе. Применение соединений серы в степени окисления +4.
Оксид серы (VI), серная кислота, сульфаты. Свойства разбавленной и концентрированной серной кислоты. Качественная реакция на сульфат-ион. Химические реакции, лежащие в основе получения серной кислоты, и ее применение в
промышленности.
Азот и его соединения. Азот в природе. Круговорот азота в природе.
Строение молекулы азота. Получение азота (из воздуха) и его применение.
Окислительные свойства азота (аммиак, нитриды). Восстановительные свойства
азота (оксиды, соединения (II), (IV), (V)).
Аммиак, его промышленное и лабораторное получение. Физические и химические свойства аммиака. Соли аммония. Применение аммиака и солей аммония в быту и промышленности.
Кислородсодержащие соединения азота. Оксиды азота (II) и (IV), их получение и свойства. Азотная кислота, ее свойства как электролита и окислителя.
Взаимодействие азотной кислоты (разбавленной и концентрированной) с медью.
Нитраты, их химические свойства. Круговорот азота в природе.
Фосфор и его соединения. Фосфор в природе. Круговорот фосфора. Получение фосфора и его применение. Фосфор как окислитель (фосфиды) и как восстановитель (соединения фосфора (V)).
Оксид фосфора (V) и ортофосфорная кислота, их получение и свойства.
Соли ортофосфорной кислоты. Органические соединения фосфора.
Углерод и его соединения. Углерод в природе. Круговорот углерода. Аллотропия углерода: алмаз, графит, их применение. Активированный уголь, его
применение. Адсорбция.
Углерод как восстановитель (взаимодействие с оксидами металлов) и как
окислитель (соединения +2 и +4).
11
Оксиды углерода (II) и (IV), сравнение их свойств. Токсичность оксида углерода (II), его применение в промышленности. Оксид углерода (IV) в природе, в
промышленности, в повседневной жизни человека.
Угольная кислота, карбонаты и гидрокарбонаты. Свойства солей угольной
кислоты. Качественная реакция на карбонат-ион. Карбонаты и гидрокарбонаты в
природе. Минеральные воды. Жесткость воды и способы ее устранения.
Кремний и его соединения. Кремний в природе. Получение и применение
кремния.
Оксид кремния (IV) в природе и в технике. Химические свойства оксида
кремния (IV). Кремниевая кислота и силикаты. Силикатная промышленность
(стекло, цемент, керамика).
Демонстрации. Образцы природных соединений неметаллов. Образцы
простых веществ неметаллов (сера пластическая и кристаллическая, фосфор белый и красный, бром, иод, кислород и озон). Сравнение твердости алмаза и графита (стеклорез и грифель карандаша по отношению к стеклу). Получение серы
реакцией хлорной воды и раствора сероводорода. Получение хлора взаимодействием соляной кислоты с перманганатом калия или оксидом марганца (IV). Получение белого фосфора, серы пластической. Горение красного фосфора. Каталитическое действие воды на реакцию алюминия с иодом.
Химические свойства соляной кислоты (взаимодействие с цинком, оксидом меди (II), гидроксидом меди (II), карбонатом натрия, нитратом свинца). Разнообразие окраски сульфидов металлов. Качественная реакция на сульфид-ион (с
раствором нитрата свинца). Взаимодействие концентрированной серной кислоты
с сахаром. Коллекция минеральных удобрений. Получение аммиака реакцией
обмена и растворение аммиака в воде («аммиачный фонтан»). Качественная реакция на катион аммония. Взаимодействие углерода с расплавом нитрата калия.
Разложение нитрата калия на бумаге («бегущий огонь»). Горение красного фосфора и растворение продукта реакции в воде. Качественная реакция на ортофосфорную кислоту. Образцы природных модификаций оксида кремния (IV). Образцы стекол различного назначения. Продукция силикатной промышленности
(фарфор, керамика, цемент, кирпич и др.). Выращивание «силикатного сада».
Образцы природных карбонатных минералов.
Лабораторные опыты. 1. Реакцией иодида калия с хлорной водой (раствор отбеливателя «Белизна»). 2. Обнаружение хлорид-ионов в морской воде
(раствор морской соли для ванн). 3. Обнаружение карбонат-иона в негазированной минеральной воде. 4. Качественные реакции на галогенид-ионы. 5. Качественная реакция на сульфат-ион. 6. Получение кремниевой кислоты реакцией
обмена. 7. Сравнение свойств жесткой и дистиллированной воды. 8. Устранение
постоянной жесткости воды.
Практическая работа №2. Получение, собирание и распознавание газов.
Практическая работа №3. Решение экспериментальных задач.
Практическая работа №4. Получение, собирание и распознавание газов.
Тема 3. Органические вещества (10 ч)
12
Предмет органической химии. Органическая химия как химия соединений углерода. Особенности строения и свойств органических соединений. Химическое строение как порядок связи (соединения) атомов химических элементов в молекуле согласно их валентности.
Органические соединения, особенности их строения и свойств, и причины
многообразия. Теория строения органических соединений А.М. Бутлерова. Понятие об изомерии. Понятие о гомологическом ряде.
Углеводороды. Углеводороды в природе: природный и попутный нефтяной газы, нефть. Переработка нефти и природного газа.
Метан и этан, химическое строение молекул, свойства (горение, разложение). Дегидрирование этана в этилен. Состав и строение молекулы этилена.
Двойная связь. Понятие о реакциях полимеризации. Полиэтилен, его применение. Качественная реакция на кратную связь.
Кислородсодержащие органические вещества. Гидратация этилена в
этанол. Этиловый спирт, его состав. Физические свойства и применение этанола.
Понятие о радикале и функциональной группе (на примере гидроксильной группы –ОН). Метиловый спирт. Проблема алкоголизма и его профилактика.
Многоатомные спирты на примере глицерина. Применение глицерина. Качественные реакции на многоатомные спирты.
Окисление этилового спирта в уксусную кислоту. Ее состав, понятие о
функциональной карбоксильной группе. Свойства уксусной кислоты, общие со
свойствами неорганических кислот. Понятие о реакции этерификации и сложных
эфирах.
Жиры как производные глицерина и карбоновых кислот. Биологическая
роль жиров. Гидролиз жиров, его значение для жизнедеятельности живых организмов.
Понятие об углеводах. Глюкоза. Фотосинтез и его роль в жизни на Земле.
Полисахариды: крахмал и целлюлоза. Гидролиз полисахаридов в природе и промышленности. Применение углеводов.
Азотсодержащие органические вещества. Аминокислоты как производные карбоновых кислот. Функциональная аминогруппа –NH2. Понятие о поликонденсации на примере образования полипептидов из аминокислот.
Белки – важнейшие вещества живой природы. Функции и свойства белков.
Гидролиз белков, его биологическая роль.
Демонстрации. Модели молекул метана и других органических веществ.
Получение этилена разложением полиэтилена. Горение алканов и этилена. Обесцвечивание непредельными углеводородами бромной воды и раствора перманганата калия. Горение спирта. Получение изоамилового эфира уксусной кислоты.
Качественные реакции на многоатомные спирты, крахмал, белки. Реакция серебряного зеркала с глюкозой. Денатурация белка.
Лабораторные опыты. 1. Изготовление моделей молекул органических
веществ. 2. Взаимодействие уксусной кислоты с цинком, оксидом магния, гидроксидом меди (II), карбонатом натрия. 3. Качественная реакция на крахмал.
Тема 4. Повторение и обобщение курса химии основной школы (7 ч)
13
Химический элемент и формы его существования.
Атом и элементарные частицы. Периодический закон Д.И. Менделеева.
Строение вещества. Типы химических связей и кристаллических решеток.
Химические реакции. Типология химических реакций.
Простые и сложные вещества. Классификация веществ. Простые (металлы
и неметаллы) и сложные (оксиды, основания, кислоты, соли) вещества. Свойства
классов неорганических веществ в свете представлений об окислительновосстановительных реакциях и теории электролитической диссоциации.
Генетическая связь между классами неорганических веществ.
14
ПРОГРАММА КУРСА ХИМИИ
для 10-11 классов общеобразовательных учреждений
(базовый уровень)
Пояснительная записка
Программа курса химии для предназначена для изучения предмета на базовом уровне в 10-11 классах общеобразовательных учреждений.
Курс рассчитан на изучение химии в объеме 1-2 часа в неделю. Авторы
постарались сохранить целостность и системность учебного предмета, на освоение которого отведено столь небольшое, жестко лимитированное учебное время. Тщательный отбор содержания химии на базовом уровне изучения позволил:
 сохранить достаточно целостный и системный курс химии, который
формировался на протяжении десятков лет как в советской, так и в российской школе;
 освободить курс от излишне теоретизированного и сложного материала, для отработки которого требуется немало времени;
 максимально сократить ту описательную часть в содержании учебной
дисциплины, которая носит сугубо частный характер и уместна, скорее,
для профильных школ и классов;
 включить в курс материал, связанный с повседневной жизнью человека, с будущей профессиональной деятельностью выпускника, которая
не имеет ярко выраженной связи с химией.
Методологической основой построения учебного содержания химии для
средней школы базового уровня явилась идея интегрированного курса, но не
естествознания, а химии. Такого курса, который близок и понятен тысячам
российских учителей химии и доступен и интересен сотням тысяч российских
старшеклассников.
Структура предлагаемого курса решает две проблемы интеграции в обучении химии.
Первая – это внутрипредметная интеграция учебной дисциплины «химия».
Идея такой интеграции диктует следующую очередность изучения разделов химии: вначале, в 10 классе, изучается органическая химия, а затем, в 11-м
классе – химия общая. Такое структурирование обусловлено тем, что обобщение
в 11-м классе содержания предмета позволяет сформировать у выпускников
средней школы представление о химии, как о целостной науке, показать единство ее понятий, законов и теорий, универсальность и применимость их как для
неорганической, так и для органической химии.
Вторая – это межпредметная интеграция, позволяющая на химической
базе объединить знания по физике, биологии, географии, экологии в единое понимание природы, т.е. сформировать целостную естественнонаучную картину
15
окружающего мира. Это позволит старшеклассникам осознать то, что без знаний по химии восприятие окружающего мира будет неполным и ущербным, а
люди, не получившие таких знаний, могут стать неосознанно опасными для этого мира, т.к. химически неграмотное обращение с веществами, материалами и
процессами грозит немалыми бедами.
Кроме этих двух ведущих интегрирующих идей, в курсе была реализована
и еще одна – интеграция химических знаний с гуманитарными дисциплинами:
историей, литературой, мировой художественной культурой. Это, в свою очередь, позволяет средствами учебного предмета показать роль химии и в социальной сфере человеческой деятельности, т.е. полностью соответствовать идеям
гуманизации в обучении.
Одночасовой курс химии рассчитан на два года обучения по 1 ч в неделю
или на один год обучения по 2 ч в неделю. Кроме того, отобранное для базового
обучения химии содержание позволяет изучать его и в режиме 2 ч в неделю. В
этом случае у учащихся появится возможность не проходить, а изучать, не знакомиться, а выучивать это содержание. Особенно важно это для тех учащихся,
которые не имели возможность изучать химию на профильном уровне (из-за отсутствия такого профиля в школе), но, тем не менее, собираются сдавать единый
государственный экзамен. Примерное распределение часов, предусматривающее последний вариант изучения химии в 10 и 11 классе, указано в знаменателе
времени, регламентирующего изучение учебной темы.
Курс четко делится на две части: органическую химию (34/68 ч) и общую
химию. (34/68 ч).
В структурировании курса органической химии авторы исходили из идеи
развития учащихся непрофильных классов средствами учебного предмета. С целью усиления роли дедукции в обучении химии вначале даются краткие теоретические сведения о строении, классификации, номенклатуре органических веществ, особенностях реакций с их участием.
Сформированные таким образом теоретические знания затем развиваются
на фактологическом материале при рассмотрении классов органических соединений. В свою очередь, такой подход позволяет и глубже изучить сами классы.
Основным критерием отбора фактического материала курса органической химии является идея целеполагания, т.е. ответа на резонный вопрос ученика: «А
зачем мне, не химику, это нужно?».
Та же идея о ведущей роли теоретических знаний в процессе познания
мира веществ и реакций стала основной конструирования курса общей химии.
На основе единых понятий, законов и теорий химии у старшеклассников формируется целостное представление о химической науке, о ее вкладе в единую
естественнонаучную картину мира.
16
Органическая химия
10 класс
(1 ч в неделю на протяжении учебного года или 2 ч. в неделю в первом
полугодии; всего 34 часа,
или 2 ч в неделю; всего 68 ч, из них 9 ч – резервное время).
Введение (1/1 час)
Методы научного познания. Наблюдение, гипотеза, научный эксперимент.
Тема 1. Строение и классификация органических соединений. Реакции в органической химии (4/7 ч)
Т е о р и я с т р о е н и я о р г а н и ч е с к и х с о е д и н е н и й. Предмет органической химии. Место и значение органической химии в системе естественных наук. Химическое строение. Валентность. Основные положения теории строения. Углеродный скелет органической молекулы. Кратность химической связи. Изомерия и изомеры.
Классификация и номенклатура органических со
е д и н е н и й. Понятие о функциональной группе. Принципы классификации
органических соединений: по углеродному скелету (насыщенные и ненасыщенные, линейные и циклические); по природе функциональной группы (спирты,
альдегиды, кислоты, амины, аминокислоты). Международная номенклатура и
принципы формирования названий органических соединений.
К л а с с и ф и к а ц и я р е а к ц и й в о р г а н и ч е с к о й х и м и и.
Реакции присоединения (гидрирование, гидратация, галогенирование, гидрогалогенирование). Реакции отщепления (дегидрирование, дегидратация, дегидрогалогенирование). Реакции замещения. Реакции изомеризации.
Демонстрации. Плавление, обугливание и горение органических веществ.
Модели молекул представителей различных классов органических соединений.
Лабораторные опыты. Изготовление моделей молекул органических соединений.
Тема 2. Углеводороды (10/17 ч)
А л к а н ы. Гомологический ряд предельных углеводородов. Изомерия и
номенклатура алканов. Метан и этан как представители алканов. Их свойства
(горение, реакции замещения, пиролиз, дегидрирование). Применение.
А л к е н ы. Этилен как представитель алкенов. Получение этилена в
промышленности (дегидрирование этана) и в лаборатории (дегидратация этано-
17
ла). Свойства (горение, бромирование, гидратация, полимеризация, окисление
раствором KМnO4) и применение этилена. Полиэтилен. Основные понятия химии высокомолекулярных соединений. Реакции полимеризации.
Д и е н ы. Бутадиен и изопрен как представители диенов. Реакции присоединения с участием сопряженных диенов (бромирование, полимеризация).
Натуральный и синтетический каучуки. Резина.
А л к и н ы. Ацетилен как представитель алкинов. Получение ацетилена
карбидным и метановым способами. Свойства (горение, бромирование, гидратация, тримеризация) и применение ацетилена.
А р е н ы. Бензол как представитель аренов. Свойства бензола (горение,
нитрование, бромирование) и его применение.
П р и р о д н ы е и с т о ч н и к и у г л е в о д о р о д о в. Природный газ,
его применение как источника энергии и химического сырья.
Нефть и попутный нефтяной газ. Состав нефти. Переработка нефти: перегонка и крекинг. Риформинг низкосортных нефтепродуктов. Понятие об октановом числе.
Каменный уголь. Коксование и продукты этого процесса. Применение
продуктов коксохимического производства.
Демонстрации. Горение метана, этилена, ацетилена. Отношение метана,
этилена, ацетилена и бензола к растворам перманганата калия и бромной воде.
Получение этилена реакцией дегидратации этанола, ацетилена – гидролизом
карбида кальция. Разложение каучука при нагревании, испытание продуктов
разложения на непредельность. Коллекция образцов нефти и нефтепродуктов,
каменного угля и продуктов коксохимического производства.
Лабораторные опыты. 1. Ознакомление с коллекцией образцов нефти,
каменного угля и продуктов их переработки. 2. Обнаружение в керосине непредельных соединений. 3. Ознакомление с коллекцией каучуков и образцами
изделий из резины.
Контрольная работа №1. «Углеводороды».
Тема 3. Кислородсодержащие органические соединения (7/13 ч)
С п и р т ы. Метанол и этанол как представители предельных одноатомных спиртов. Свойства этанола (горение, окисление в альдегид, дегидратация).
Получение (брожением глюкозы и гидратацией этилена) и применение этанола.
Глицерин как представитель многоатомных спиртов. Качественная реакция на
многоатомные спирты.
Ф е н о л. Взаимное влияние атомов в молекуле (взаимодействие с бромной водой и гидроксидом натрия). Получение и применение фенола.
А л ь д е г и д ы. Формальдегид и ацетальдегид как представители альдегидов. Свойства (реакция окисления в кислоту и восстановления в спирт, реакция поликонденсации формальдегида с фенолом). Получение (окислением спир-
18
тов) и применение формальдегида и ацетальдегида. Фенолоформальдегидные
пластмассы. Термопластичность и термореактивность.
К а р б о н о в ы е к и с л о т ы. Уксусная кислота как представитель
предельных одноосновных карбоновых кислот. Свойства уксусной кислоты
(взаимодействие с металлами, оксидами металлов, гидроксидами металлов и солями; реакция этерификации). Применение уксусной кислоты.
С л о ж н ы е э ф и р ы и ж и р ы. Сложные эфиры как продукты взаимодействия кислот со спиртами. Значение сложных эфиров в природе и жизни
человека.
Жиры как сложные эфиры глицерина и жирных карбоновых кислот. Растительные и животные жиры, их состав. Гидролиз или омыление жиров. Применение жиров. Замена жиров в технике непищевым сырьем.
У г л е в о д ы. Понятие об углеводах. Глюкоза как представитель моносахаридов. Понятие о двойственной функции органического соединения на
примере свойств глюкозы как альдегида и многоатомного спирта – альдегидоспирта. Брожение глюкозы. Значение и применение глюкозы.
Сахароза как представитель дисахаридов.
Крахмал и целлюлоза как представители полисахаридов. Сравнение их
свойств и биологическая роль. Применение этих полисахаридов, понятие об искусственных волокнах.
Демонстрации. Окисление спирта в альдегид. Качественные реакции на
многоатомные спирты. Растворимость фенола в воде при обычной температуре
и при нагревании. Качественные реакции на фенол. Реакция серебряного зеркала альдегидов и глюкозы. Окисление альдегидов и глюкозы в кислоту с помощью гидроксида меди (II). Качественная реакция на крахмал. Коллекция эфирных масел. Коллекция пластмасс и изделий из них. Коллекция искусственных
волокон и изделий из них.
Лабораторные опыты. 1. Растворение глицерина в воде и взаимодействие с гидроксидом меди (II). 2. Свойства уксусной кислоты, общие со свойствами минеральных кислот. 3. Доказательство непредельного характера жидкого жира. 4. Взаимодействие глюкозы и сахарозы с гидроксидом меди (II). 5.
Качественная реакция на крахмал. 6. Ознакомление с коллекцией пластмасс и
изделий из них. 7. Ознакомление с коллекцией искусственных волокон и изделий из них.
Тема 4. Азотсодержащие органические соединения (8/11 ч)
А м и н ы. Метиламин как представитель алифатических аминов и анилин – как ароматических. Основность аминов в сравнении с основными свойствами аммиака. Анилин и его свойства (взаимодействие с соляной кислотой и
бромной водой). Получение анилина по реакции Н.Н. Зинина. Применение анилина.
19
А м и н о к и с л о т ы. Глицин и аланин как представители природных
аминокислот. Свойства аминокислот как амфотерных органических соединений
(взаимодействие со щелочами и кислотами). Образование полипептидов. Аминокапроновая кислота как представитель синтетических аминокислот. Понятие
о синтетических волокнах на примере капрона.
Б е л к и. Белки как полипептиды. Структура белковых молекул. Свойства белков (горение, гидролиз, цветные реакции). Биологическая роль белков.
Н у к л е и н о в ы е к и с л о т ы. Нуклеиновые кислоты как полинуклеотиды. Строение нуклеотида. РНК и ДНК в сравнении. Их роль в хранении и
передаче наследственной информации.
Генетическая связь между классами органическ и х с о е д и н е н и й. Понятие о генетической связи и генетических рядах.
Демонстрации. Взаимодействие аммиака и анилина с соляной кислотой.
Реакция анилина с бромной водой. Доказательство наличия функциональных
групп в растворах аминокислот. Растворение и осаждение белков. Цветные реакции белков. Горение птичьего пера и шерстяной нити. Модель молекулы
ДНК. Переходы: этанол – этилен – этиленгликоль – этиленгликолят меди (II);
этанол – этаналь – этановая кислота.
Лабораторные опыты. 1. Растворение белков в воде. 2. Обнаружение
белков в молоке.
Практическая работа №1. Решение экспериментальных задач на идентификацию органических соединений.
Контрольная работа №2. «Кислород- и азотсодержащие органические
вещества».
Тема 5. Химия и жизнь (4/10 ч)
П л а с т м а с с ы и в о л о к н а. Полимеризация и поликонденсация
как способы получения синтетических высокомолекулярных соединений. Получение искусственных высокомолекулярных соединений химической модификацией природных полимеров. Строение полимеров: линейное, пространственное,
сетчатое.
Понятие о пластмассах. Термопластичные и термореактивные полимеры.
Отдельные представители синтетических и искусственных полимеров: фенолоформальдегидные смолы, поливинилхлорид, тефлон, целлулоид.
Понятие о химических волокнах. Натуральные, синтетические и искусственные волокна. Классификация и отдельные представители химических волокон: ацетатное (триацетатный шелк) и вискозное волокна, винилхлоридные
(хлорин), полинитрильные (нитрон), полиамидные (капрон, найлон), полиэфирные (лавсан).
Ф е р м е н т ы. Ферменты как биологические катализаторы белковой
природы. Понятие о рН среды. Особенности строения и свойств (селективность
и эффективность, зависимость действия от температуры и рН среды раствора)
20
ферментов по сравнению с неорганическими катализаторами. Роль ферментов в
жизнедеятельности живых организмов и производстве.
В и т а м и н ы. Понятие о витаминах. Виды витаминной недостаточности. Классификация витаминов. Витамин С как представитель водорастворимых
витаминов и витамин А как представитель жирорастворимых витаминов.
Г о р м о н ы. Понятие о гормонах как биологически активных веществах, выполняющих эндокринную регуляцию жизнедеятельности организмов.
Важнейшие свойства гормонов: высокая физиологическая активность, дистанционное действие, быстрое разрушение в тканях. Отдельные представители
гормонов: инсулин и адреналин. Профилактика сахарного диабета. Понятие о
стероидных гормонах на примере половых.
Л е к а р с т в а. Лекарственная химия: от иатрохимии и фармакотерапии
до химиотерапии. Антибиотики и дисбактериоз. Наркотические вещества.
Наркомания, борьба с ней и профилактика.
Р е ш е н и е з а д а ч п о о р г а н и ч е с к о й х и м и и. Решение задач на вывод формулы органических веществ по продуктам сгорания и массовым долям элементов.
Демонстрации. Коллекция пластмасс, синтетических волокон и изделий
из них. Разложение пероксида водорода каталазой сырого мяса и сырого картофеля. Коллекция СМС, содержащих энзимы. Испытание среды раствора СМС
индикаторной бумагой. Коллекция витаминных препаратов. Испытание среды
раствора аскорбиновой кислоты индикаторной бумагой. Испытание аптечного
препарата инсулина на белок.
Лабораторные опыты. 1. Ознакомление с коллекцией синтетических волокон и изделий из них. 2. Ознакомление с коллекцией СМС, содержащих энзимы. 3. Испытание среды раствора СМС индикаторной бумагой. 4. Ознакомление с коллекцией витаминов. 5. Испытание среды раствора аскорбиновой
кислоты индикаторной бумагой.
Практическая работа№2. Распознавание пластмасс и волокон.
Общая химия
11 класс
(1 ч в неделю на протяжении учебного года или 2 ч. в неделю в первом
полугодии; всего 34 часа
или 2 ч в неделю; всего 68 ч, из них 6 ч – резервное время).
Тема 1. Периодический закон и строение атома (4/7 ч)
О т к р ы т и е Д. И. М е н д е л е е в ы м п е р и о д и ч е с к о г о
21
з а к о н а. Важнейшие понятия химии: атом, относительная атомная и молекулярная массы. Открытие Д.И. Менделеевым периодического закона. Периодический закон в формулировке Д.И. Менделеева.
П е р и о д и ч е с к а я с и с т е м а Д. И. М е н д е л е е в а. Периодическая система Д.И. Менделеева как графическое отображение периодического
закона. Короткий вариант периодической системы. Периоды и группы. Значение
периодического закона и периодической системы.
С т р о е н и е а т о м а. Атом – сложная частица. Ядро: протоны и
нейтроны. Изотопы. Электроны. Электронная оболочка. Энергетический уровень. Орбитали: s- и р- . Распределение электронов по энергетическим уровням
и орбиталям. Электронная конфигурация атома.
П е р и о д и ч е с к и й з а к о н и с т р о е н и е а т о м а. Современное понятие химического элемента. Современная формулировка периодического закона. Причина периодичности в изменении свойств химических элементов.
Особенности заполнения энергетических уровней в электронных оболочках
атомов переходных элементов. Электронные семейства элементов: s- и рэлементы.
Демонстрации. Различные формы периодической системы Д.И. Менделеева.
Тема 2. Строение вещества (10/19 ч)
К о в а л е н т н а я х и м и ч е с к а я с в я з ь. Понятие о ковалентной
связи. Общая электронная пара. Кратность ковалентной связи. Электроотрицательность. Ковалентная полярная и ковалентная неполярная химические связи.
Обменный и донорно-акцепторный механизмы образования ковалентной связи.
Вещества молекулярного и немолекулярного строения. Закон постоянства состава для веществ молекулярного строения.
И о н н а я х и м и ч е с к а я с в я з ь. Катионы и анионы. Ионная связь и
ее свойства. Ионная связь как крайний случай ковалентной полярной связи.
М е т а л л и ч е с к а я х и м и ч е с к а я с в я з ь. Общие физические
свойства металлов. Сплавы. Черные и цветные сплавы.
А г р е г а т н ы е с о с т о я н и я в е щ е с т в а. Газы. Закон Авогадро
для газов. Молярный объем газообразных веществ при н.у. Жидкости.
В о д о р о д н а я х и м и ч е с к а я с в я з ь. Водородная связь, как особый случай межмолекулярного взаимодействия. Механизм ее образования и
влияние на свойства веществ (на примере воды).
Т и п ы к р и с т а л л и ч е с к и х р е ш е т о к. Кристаллическая решетка. Ионные, металлические, атомные и молекулярные кристаллические решетки.
Аллотропия. Аморфные вещества.
Ч и с т ы е в е щ е с т в а и с м е с и. Смеси и химические соединения.
Гомогенные и гетерогенные смеси. Массовая и объемная доли компонентов в
смеси. Массовая доля примесей. Решение задав на массовую долю примесей.
22
Д и с п е р с н ы е с и с т е м ы. Понятие дисперсной системы. Дисперсная фаза и дисперсионная среда. Классификация дисперсных систем. Коллоидные дисперсные системы. Золи и гели. Значение дисперсных систем в природе и
жизни человека.
Демонстрации. Модель кристаллической решетки хлорида натрия. Образцы минералов с ионной кристаллической решеткой: кальцита, галита. Модели кристаллических решеток «сухого льда» (или иода), алмаза, графита (или
кварца). Модель молярного объема газов. Три агрегатных состояния воды. Образцы различных дисперсных систем: эмульсий, суспензий, аэрозолей, гелей и
золей. Коагуляция. Синерезис. Эффект Тиндаля.
Лабораторные опыты. 1. Определение типа кристаллической решетки
вещества и описание его свойств. 2. Ознакомление с дисперсными системами.
Практическое занятие №1. Получение и распознавание газов.
Тема 3. Теория электролитической диссоциации (10/19 ч)
Р а с т в о р ы. Растворы как гомогенные системы, состоящие из частиц
растворителя, растворенного вещества и продуктов их взаимодействия. Массовая доля растворенного вещества. Типы растворов.
Т е р и я э л е к т р о л и т и ч е с к о й д и с с о ц и а ц и и. Электролиты
и неэлектролиты. Степень электролитической диссоциации. Сильные и слабые
электролиты. Уравнения электролитической диссоциации. Ступенчатая диссоциация. Водородный показатель.
К и с л о т ы в свете теории электролитической диссоциации. Общие
свойства неорганических и органических кислот. Условия течения реакций
между электролитами до конца.
О с н о в а н и я в свете теории электролитической диссоциации, их классификация и общие свойства.
С о л и в свете теории электролитической диссоциации, их классификация и общие свойства. Электрохимический ряд напряжений металлов и его использование для характеристики восстановительных свойств металлов.
Г и д р о л и з с о л е й. Реакция среды (рН) в растворах гидролизующихся солей. Случаи гидролиза солей. Гидролиз органических веществ, его значение.
Демонстрации. Испытание растворов электролитов и неэлектролитов на
предмет диссоциации. Зависимость степени электролитической диссоциации
уксусной кислоты от разбавления раствора. Примеры реакций ионного обмена,
идущих с образованием осадка, газа или воды. Химические свойства кислот:
взаимодействие с металлами, основными и амфотерными оксидами, основаниями (щелочами и нерастворимыми в воде), солями. Взаимодействие азотной кислоты с медью. Обугливание концентрированной серной кислотой сахарозы. Химические свойства щелочей: реакция нейтрализации, взаимодействие с кислотными оксидами, солями. Разложение нерастворимых в воде оснований при
23
нагревании. Химические свойства солей: взаимодействие с металлами, кислотами, щелочами, с другими солями. Гидролиз карбида кальция. Изучение рН Растворов гидролизующихся солей: карбонатов щелочных металлов, хлорида и
ацетата аммония.
Лабораторные опыты. 1. Реакции, идущие с образованием осадка, газа
или воды. 2. Взаимодействие соляной кислоты с цинком, оксидом меди (II),
гидроксидом меди (II), карбонатом кальция. 3. Взаимодействие раствора гидроксида натрия с соляной кислотой в присутствии фенолфталеина, с раствором
хлорида железа (III), с раствором соли алюминия. 4. Взаимодействие раствора
сульфата меди (II) с железом, известковой водой, раствором хлорида кальция.
5. Получение гидрокарбоната кальция взаимодействием известковой воды с оксидом углерода (IV) (выдыхаемый воздух). 6. Испытание индикатором растворов гидролизующихся и негидролизующихся солей.
Практическая работа №2. Решение экспериментальных задач на идентификацию неорганических и органических соединений.
Контрольная работа №2 (для двухчасового варианта изучения курса)
«Электролитическая диссоциация».
Тема 4. Химические реакции (10/17 ч)
К л а с с и ф и к а ц и я х и м и ч е с к и х р е а к ц и й. Классификация
по числу и составу реагирующих веществ и продуктов реакции. Реакции разложения, соединения, замещения и обмена в неорганической химии. Реакции присоединения, отщепления, замещения и изомеризации в органической химии.
Т е п л о в о й э ф ф е к т х и м и ч е с к и х р е а к ц и й. Экзо- и эндотермические реакции. Термохимические уравнения. Расчет количества теплоты
по термохимическим уравнениям.
С к о р о с т ь х и м и ч е с к и х р е а к ц и й. Понятие о скорости химических реакций, аналитическое выражение. Зависимость скорости реакции от
концентрации, давления, температуры, природы реагирующих веществ, площади их соприкосновения. Закон действующих масс. Решение задач на химическую кинетику.
К а т а л и з. Катализаторы. Катализ. Гомогенный и гетерогенный катализ. Примеры каталитических процессов в промышленности, технике, быту.
Ферменты и их отличия от неорганических катализаторов. Применение катализаторов и ферментов.
Х и м и ч е с к о е р а в н о в е с и е. Обратимые и необратимые реакции.
Химическое равновесие и способы его смещения на примере получения аммиака. Синтез аммиака в промышленности. Константа химического равновесия.
О к и с л и т е л ь н о – в о с с т а н о в и т е л ь н ы е п р о ц е с с ы.
Окислительно-восстановительные реакции. Окислитель и восстановитель.
Окисление и восстановление. Составление уравнений окислительновосстановительных реакций методом электронного баланса.
24
К о р р о з и я м е т а л л о в как окислительно-восстановительный процесс. Способы защиты металлов от коррозии.
О б щ и е с в о й с т в а м е т а л л о в. Химические свойства металлов
как восстановителей. Взаимодействие металлов с неметаллами, водой, кислотами и растворами солей. Металлотермия.
О б щ и е с в о й с т в а н е м е т а л л о в. Химические свойства неметаллов как окислителей. Взаимодействие с металлами, водородом и другими
неметаллами. Свойства неметаллов как восстановителей. Взаимодействие с простыми и сложными веществами-окислителями.
Э л е к т р о л и з. Электролиз растворов и расплавов электролитов на
примере хлорида натрия. Электролитическое получение алюминия. Практическое значение электролиза.
З а к л ю ч е н и е. Перспективы развития химической науки и химического производства. Химия и проблема охраны окружающей среды.
Демонстрации. Экзотермические и эндотермические химические реакции. Тепловые явления при растворении серной кислоты и аммиачной селитры.
Зависимость скорости реакции от природы веществ на примере взаимодействия
растворов различных кислот одинаковой концентрации с одинаковыми кусочками (гранулами) цинка и одинаковых кусочков разных металлов (магния, цинка, железа) с раствором соляной кислоты. Взаимодействие растворов серной
кислоты с растворами тиосульфата натрия различной концентрации и температуры. Модель кипящего слоя. Разложение пероксида водорода с помощью неорганических катализаторов (FeCl2, KI) и природных объектов, содержащих каталазу (сырое мясо, картофель). Простейшие окислительно-восстановительные реакции: взаимодействие цинка с соляной кислотой и железа с сульфатом меди
(II). Модель электролизера. Модель электролизной ванны для получения алюминия.
Лабораторные опыты. 1. Реакция замещения меди железом в растворе
сульфата меди (II). 2. Получение кислорода разложением пероксида водорода с
помощью диоксида марганца. 3. Получение водорода взаимодействием кислоты с цинком. 4. Ознакомление с препаратами бытовой химии, содержащими
энзимы.
Практическая работа №3 (для двухчасового варианта изучения курса).
Генетическая связь между различными классами неорганических и органических веществ.
Контрольная работа №2 (№3 для двухчасового варианта изучения курса)
«Химические реакции».
25
ПРОГРАММА КУРСА ХИМИИ
для профильного и углубленного изучения химии
в 10-11 классах общеобразовательных учреждений
(профильный уровень)
Принимая принцип концентризма как методологический в построении
курса химии старшей школы, авторы широко использовали его при создании
своей программы и для определения структуры профильного курса химии.
Содержание курсов органической химии (10 класс) и общей химии (11
класс) на новом концентре позволяют рассмотреть данные в основной школе
сведения по общей, неорганической и органической химии более основательно.
Курс общей химии, изучаемый на заключительном этапе школьного образования, дает возможность не только обобщить на новом витке спирали знания учащихся по неорганической и органической химии на основе общих понятий, законов и теорий химии, но и сформировать единую химическую картину мира,
как неотъемлемую часть естественнонаучной картины мира.
Вместе с тем, разрабатывая программу для профильного естественнонаучного изучения химии (в том числе и углубленного), авторы не могли не учесть
того обстоятельства, что подавляющему большинству выпускников таких классов и школ предстоит успешно выдержать вступительные или единые государственные экзамены в вузы, где химия является профилирующим предметом и
где необходима добротная школьная подготовка к изучению целого ряда вузовских химических дисциплин. Поэтому авторы создавали курс на основе квантово-механических, структурных, термодинамических и кинетических представлений современной химической науки, адаптируя их под среднюю школу.
Программа по химии для 10-11 классов общеобразовательных учебных заведений является логическим продолжением курса основной школы. Поэтому
она разработана с опорой на курс химии 8-9 классов. Результатом этого явилось
то, что некоторые, преимущественно теоретические, темы основного курса химии рассматриваются снова, но уже на более высоком, расширенном и углубленном уровне. Авторы делают это осознанно с целью формирования единой
целостной химической картины мира и для обеспечения преемственности между основной и старшей ступенями обучения в общеобразовательных учебных
заведениях.
Курс четко делится на две части, соответственно годам обучения: органическую (10 класс) и общую химию (11 класс). Органическая химия рассматривается в 10 классе и строится с учетом знаний, полученных учащимися в основной
школе. Поэтому ее изучение начинается с повторения важнейших понятий органической химии, рассмотренных в основной школе. После этого основное внимание уделяется строению и классификации органических соединений, теоретическую основу которой составляет современная теория химического строения с
некоторыми элементами электронной теории и стереохимии. Логическим продолжением ведущей идеи о взаимосвязи "состава - строения - свойств" веществ
26
является тема "Химические реакции в органической химии", которая знакомит
учащихся с классификацией реакций в органической химии и дает представление о некоторых механизмах их протекания.
Полученные в первых темах теоретические знания учащихся затем закрепляются и развиваются на богатом фактическом материале химии классов
органических соединений, которые рассматриваются в порядке усложнения от
более простых (углеводородов) до наиболее сложных - биополимеров. Такое построение курса позволяет усилить дедуктивный подход к изучению органической химии. Курс общей химии изучается в 11 классе и ставит своей задачей интеграцию знаний учащихся по неорганической и органической химии на самом
высоком уровне общеобразовательной школы. Ведущая идея курса - единство
неорганической и органической химии на основе общности их понятий, законов
и теорий, а также на основе общих подходов к классификации органических и
неорганических веществ и закономерностям протекания химических реакций
между ними. Такое построение курса общей химии позволяет подвести учащихся к пониманию материальности и познаваемости единого мира веществ, причин его красочного многообразия, всеобщей связи явлений.
В свою очередь, это дает возможность учащимся не только лучше усвоить
собственно химическое содержание, но и понять роль и место химии в системе
наук о природе. Структура курса позволяет в полной мере использовать в обучении логические операции мышления: анализ и синтез, сравнение и аналогию,
систематизацию и обобщение.
Значительное место в содержании курса отводится химическому эксперименту. Он открывает возможность формировать у учащихся специальные предметные умения работать с химическими веществами, выполнять простые химические опыты, учить школьников безопасному и экологически грамотному обращению с веществами в быту и на производстве.
Практические работы сгруппированы в блоки - химические практикумы,
которые служат не только средством закрепления умений и навыков, но также и
средством контроля за качеством их сформированности.
По своему усмотрению, а также исходя из возможностей школьного кабинета химии, учитель может изменить структуру представленного в программе
практикума, например, увеличить число лабораторных работ за счет сокращения
демонстраций или рассосредоточить работы практикума в соответствии со своей логикой изучения курса.
Каждая часть курса рассчитана на 102-136 ч (3-4 часа в неделю) для классов и школ естественнонаучного профиля и 170 ч (5 часов в неделю) для классов
со специализацией на углубленное изучение химии. Учитель может обоснованно изменять последовательность изучения вопросов и время на их изучение.
Примерное распределение часов в программе приведено для двух типов
классов и школ: профильных (ПК) и углубленных (УК).
27
Органическая химия
10 класс
(профильный курс – 3 ч в неделю, всего 102 ч, из них 6 ч – резервное время;
или профильный курс – 4 ч в неделю, всего 136 ч, из них 6 ч – резервное
время
или (углубленный курс - 5 ч в неделю, всего 170 ч, из них 10 ч – резервное
время)
Тема 1. Предмет органической химии. Теория строения органических
веществ (18/20/23/25 ч)
П р е д м е т о р г а н и ч е с к о й х и м и и. Понятие об органическом
веществе и органической химии. Краткий очерк истории развития органической химии. Витализм и его крушение. Особенности строения органических соединений. Круговорот углерода в природе.
Теория строения органических соединений
А. М. Б у т л е р о в а. Предпосылки создания теории строения. Основные положения теории строения А.М.Бутлерова. Химическое строение и свойства органических веществ. Понятие об изомерии. Способы отображения строения молекулы (формулы, модели). Значение теории А.М. Бутлерова для развития органической химии и химических прогнозов.
С т р о е н и е а т о м а у г л е р о д а. Электронное облако и орбиталь,
s- и р-орбитали. Электронные и электронно-графические формулы атома углерода в основном и возбужденном состояниях. Ковалентная химическая связь и
ее классификация по способу перекрывания орбиталей (- и -связи). Понятие
гибридизации. Различные типы гибридизации и форма атомных орбиталей, взаимное отталкивание гибридных орбиталей и их расположение в пространстве в
соответствии с минимумом энергии. Геометрия молекул веществ, образованных
атомами углерода в различных состояниях гибридизации.
К л а с с и ф и к а ц и я о р г а н и ч е с к и х с о е д и н е н и й. Классификация органических веществ в зависимости от строения углеродной цепи.
Понятие функциональной группы. Классификация органических веществ по типу функциональной группы.
О с н о в ы н о м е н к л а т у р ы о р г а н и ч е с к и х в е щ е с т в.
Тривиальные названия. Рациональная номенклатура как предшественница номенклатуры IUPAC. Номенклатура IUPAC: принципы образования названий,
старшинство функциональных групп, их обозначение в префиксах и суффиксах
названий органических веществ.
Виды химических связей в органических
28
с о е д и н е н и я х и с п о с о б ы и х р а з р ы в а. Классификация ковалентных связей по электроотрицательности связанных атомов, способу перекрывания орбиталей, кратности, механизму образования. Связь природы химической связи с типом кристаллической решетки вещества и его физическими
свойствами. Разрыв химической связи, как процесс, обратный ее образованию.
Гомолитический и гетеролитический разрывы связей, их сопоставление с обменным и донорно-акцепторным механизмами их образования. Понятие свободного радикала, нуклеофильной и электрофильной частицы.
К л а с с и ф и к а ц и я р е а к ц и й в о р г а н и ч е с к о й х и м и и.
Понятие о типах и механизмах реакций в органической химии. Субстрат и реагент. Классификация реакций по изменению в структуре субстрата (присоединение, отщепление, замещение, изомеризация) и типу реагента (радикальные,
нуклеофильные, электрофильные). Реакции присоединения (АN, АЕ), элиминирования (Е), замещения (SR, SN, SE), изомеризации. Разновидности реакций каждого типа: гидрирование и дегидрирование, галогенирование и дегалогенирование,
гидратация и дегидратация, гидрогалогенирование и дегидрогалогенирование,
полимеризация и поликонденсация, перегруппировка. Особенности окислительно-восстановительных реакций в органической химии.
Современные представления о химическом
с т р о е н и и о р г а н и ч е с к и х в е щ е с т в. Основные направления развития теории строения А.М. Бутлерова. Изомерия органических веществ и ее
виды. Структурная изомерия: межклассовая, углеродного скелета, положения
кратной связи и функциональной группы. Пространственная изомерия: геометрическая и оптическая. Понятие асимметрического центра. Биологическое значение оптической изомерии. Взаимное влияние атомов в молекулах органических веществ. Электронные эффекты атомов и атомных групп в органических
молекулах. Индукционный эффект, положительный и отрицательный, его особенности. Мезомерный эффект (эффект сопряжения), его особенности.
Демонстрации. Коллекции органических веществ (в т.ч. лекарственных
препаратов, красителей), материалов (природных и синтетических каучуков,
пластмасс и волокон) и изделий из них (нити, ткани, отделочные материалы).
Модели молекул СН4, С2Н4, С2Н2, С6Н6, СН3ОН - шаростержневые и объемные.
Модели отталкивания гибридных орбиталей с помощью воздушных шаров.
Взаимодействие натрия с этанолом и отсутствие взаимодействия с диэтиловым эфиром. Опыты, подтверждающие наличие функциональных групп у соединений различных классов.
Лабораторные опыты. Изготовление моделей молекул - представителей
различных классов органических соединений.
Практические работы. 1. Обнаружение углерода и водорода в органическом соединении. 2. Обнаружение галогенов (проба Бейльштейна).
Тема 2. Предельные углеводороды (9/12/15 ч)
29
Г о м о л о г и ч е с к и й р я д а л к а н о в. Понятие об углеводородах.
Особенности строения предельных углеводородов. Алканы как представители
предельных углеводородов. Электронное и пространственное строение молекулы метана и других алканов. Гомологический ряд и изомерия парафинов. Нормальное и разветвленное строение углеродной цепи. Номенклатура алканов и
алкильных заместителей (IUPAC, элементы рациональной номенклатуры). Понятие о конформациях. Физические свойства алканов. Алканы в природе.
Х и м и ч е с к и е с в о й с т в а а л к а н о в. Прогноз реакционной способности алканов на основании электронного строения их молекул. Процессы
радикального типа - наиболее типичный механизм реакций алканов. Реакции SRтипа: галогенирование (работы Н.Н. Семенова), нитрование по Коновалову. Механизм реакции хлорирования алканов. Относительная устойчивость радикалов различного типа, энергия связи С-Н для первичного, вторичного, третичного атомов углерода. Реакции дегидрирования, горения, каталитического окисления алканов. Крекинг алканов, различные виды крекинга, применение в промышленности. Пиролиз и конверсия метана, изомеризация алканов.
П р и м е н е н и е и с п о с о б ы п о л у ч е н и я а л к а н о в. Области
применения алканов. Промышленные способы получения алканов: получение из
природных источников, крекинг парафинов, получение синтетического бензина,
газификация угля, гидрирование алкенов. Лабораторные способы получения алканов: синтез Вюрца, декарбоксилирование и электролиз солей карбоновых
кислот, гидролиз карбида алюминия.
Ц и к л о а л к а н ы. Гомологический ряд и номенклатура циклоалканов,
их общая формула. Понятие о напряжении цикла. Конформации циклогексана:
кресло, ванна. Изомерия циклоалканов: межклассовая, углеродного скелета,
геометрическая. Получение и физические свойства циклоалканов. Работы Марковникова, внутримолекулярная реакция Вюрца. Химические свойства циклоалканов. Специфика свойств циклоалканов с малым размером цикла. Реакции
присоединения и радикального замещения.
Демонстрации. Модели молекул метана, других алканов, различных конформаций циклогексана. Растворение парафина в бензине и испарение растворителя из смеси. Плавление парафина и его отношение к воде (растворимость,
плотность, смачивание). Разделение смеси бензин-вода с помощью делительной
воронки. Горение метана, пропан-бутановой смеси, парафина в условиях избытка и недостатка кислорода. Взрыв смеси метана с воздухом и хлором. Восстановление оксидов тяжелых металлов парафином. Отношение циклогексана к
бромной воде и раствору перманганата калия.
Лабораторные опыты. Изготовление моделей молекул алканов и галогеналканов. Изготовление парафинированной бумаги, испытание ее свойств: отношение к воде и жирам. Обнаружение воды, сажи, углекислого газа в продуктах горения свечи. Ознакомление со свойствами твердых парафинов: плавление,
растворимость в воде и органических растворителях, химическая инертность
30
(отсутствие взаимодействия с бромной водой, растворами перманганата калия,
гидроксида натрия и серной кислоты).
Практические работы. Получение метана и изучение его свойств: горение, отношение к бромной воде и раствору перманганата калия.
Тема 3. Этиленовые и диеновые углеводороды (9/12/15 ч)
Г о м о л о г и ч е с к и й р я д а л к е н о в. Электронное и пространственное строение молекулы этилена и алкенов. Гомологический ряд и общая
формула алкенов. Изомерия этиленовых углеводородов: межклассовая, углеродного скелета, положения кратной связи, геометрическая. Особенности номенклатуры этиленовых углеводородов, названия важнейших радикалов. Физические свойства алкенов.
Х и м и ч е с к и е с в о й с т в а а л к е н о в. Теоретический прогноз
химических свойств аленов на основании их строения. Электрофильный характер реакций, склонность к реакциям присоединения, окисления, полимеризации.
Поляризуемость -связи под действием индукционных и мезомерных эффектов
заместителей. Правило Марковникова и его электронное обоснование. Реакции
галогенирования, гидрогалогенирования, гидратации, гидрирования. Механизм
AE-реакций, понятие -комплекса. Относительная устойчивость карбокатионов и правило Марковникова. Понятие о реакциях полимеризации. Горение алкенов. Реакции окисления в мягких и жестких условиях. Реакция Вагнера и ее
значения для обнаружения непредельных углеводородов, получения гликолей.
Образование эпоксидов.
П р и м е н е н и е и с п о с о б ы п о л у ч е н и я а л к е н о в. Использование высокой реакционной способности алкенов в химической промышленности. Применение этилена и пропилена. Промышленные способы получения алкенов. Реакции дегидрирования и крекинга алканов. Лабораторные способы получения алкенов. Разновидности реакций Е-типа. Правило Зайцева и его
современное обоснование.
А л к а д и е н ы. Понятие и классификация диеновых углеводородов по
взаимному расположению кратных связей в молекуле. Особенности электронного и пространственного строения сопряженных диенов. Понятие о электронной системе. Тривиальная и международная номенклатура диеновых
углеводородов. Особенности химических свойств сопряженных диенов, как
следствие их электронного строения. Реакции 1,4-присоединения. Диеновый
синтез (реакции Дильса-Альдера). Полимеризация диенов. Способы получения
диеновых углеводородов: работы С.В. Лебедева, дегидрирование алканов. Понятие о терпенах, их распространение и роль в природе.
Основные понятия химии высокомолекулярных
с о е д и н е н и й на примере продуктов полимеризации алкенов, алкадиенов и
их галогенпроизводных. Мономер, полимер, реакция полимеризации, степень
полимеризации, структурное звено. Типы полимерных цепей: линейные, раз31
ветвленные, сшитые. Понятие о стереорегулярных полимерах. Изотактичность
- высшая степень стереорегулярности. Полимеры термопластичные и термореактивные. Представление о пластмассах и эластомерах. Полиэтилен высокого и
низкого давления, его свойства и применение. Катализаторы Циглера-Натта. Полипропилен, его применение и свойства. Галогенсодержащие полимеры: тефлон, поливинилхлорид. Каучуки натуральный и синтетические. Стереорегулярные каучуки. Сополимеры (бутадиенстирольный каучук). Вулканизация каучука, резина и эбонит.
Демонстрации. Модели молекул структурных и пространственных изомеров алкенов и алкадиенов. Коллекция "Каучук и резина". Деполимеризация
каучука. Сгущение млечного сока каучуконосов (молочая, одуванчиков, фикуса).
Лабораторные опыты. Ознакомление с образцами полиэтилена и полипропилена. Распознавание образцов алканов и алкенов.
Практические работы. Получение этилена дегидратацией этилового
спирта. Взаимодействие этилена с бромной водой, раствором перманганата калия. Сравнение пламени этилена с пламенем предельных углеводородов (метана, пропан-бутановой смеси).
Тема 4. Ацетиленовые углеводороды (3/6/8 ч)
Г о м о л о г и ч е с к и й р я д а л к и н о в. Электронное и пространственное строение ацетилена и других алкинов. Гомологический ряд и общая
формула алкинов. Номенклатура ацетиленовых углеводородов. Изомерия межклассовая, углеродного скелета, положения кратной связи.
Х и м и ч е с к и е с в о й с т в а и п р и м е н е н и е а л к и н о в. Особенности реакций присоединения по тройной углерод-углеродной связи. Реакция Кучерова, правило Эльтекова. Правило Марковникова применительно к
ацетиленам. Подвижность атома водорода при sp-гибридном атоме углерода
(кислотные свойства алкинов). Окисление алкинов. Особенности реакций полимеризации ацетиленовых углеводородов: ди- и тримеризация, реакция Зелинского, образование истинных полимеров и их свойства. Применение ацетиленовых углеводородов. Полимеризация продуктов присоединения алкинов к спиртам и кислотам: поливиниловые эфиры, поливиниловый спирт, поливинилацетат.
П о л у ч е н и е а л к и н о в. Получение ацетилена пиролизом метана и
карбидным методом. Дегидрогалогенирование дигалогеналканов (реакция Мясникова-Савича). Синтез гомологов ацетилена с использованием ацетиленидов.
Демонстрации. Модели молекулы ацетилена и других алкинов. Получение ацетилена из карбида кальция, ознакомление с физическими и химическими
свойствами ацетилена: растворимость в воде, горение, взаимодействие с бромной водой, раствором перманганата калия, солями меди (I) и серебра.
Лабораторные опыты. Изготовление моделей молекул алкинов, их изомеров.
32
Тема 5. Ароматические углеводороды (5/8/9 ч)
Г о м о л о г и ч е с к и й р я д а р е н о в. Бензол как представитель аренов. Развитие представлений о строении бензола. Современные представления
об электронном и пространственном строении бензола. Образование ароматической -системы. Термодинамическая стабильность молекулы. Энергия делокализации. Геометрия молекулы. Гомологи бензола, их номенклатура, общая формула. Номенклатура для дизамещенных производных бензола: орто-, мета-,
пара-расположение заместителей. Физические свойства аренов.
Х и м и ч е с к и е с в о й с т в а а р е н о в. Реакционная способность
аренов на основании особенностей их строения. Механизм SE реакций, - и комплексы. Примеры реакций электрофильного замещения: галогенирование,
алкилирование (катализаторы Фриделя-Крафтса, механизм их действия), нитрование (нитрующая смесь, роль серной кислоты), сульфирование как пример обратимого электрофильного замещения. Реакции гидрирования и присоединения
хлора к бензолу. Реакции окисления (горение, озонирование). Особенности химических свойств гомологов бензола. Взаимное влияние атомов на примере гомологов аренов. Ориентация в реакциях электрофильного замещения. Ориентанты I и II рода, их индукционный и мезомерный эффекты. Влияние кольца на
алкильный заместитель: активирование -положения. Основы теории резонанса, граничные структуры.
П р и м е н е н и е и п о л у ч е н и е а р е н о в. Природные источники
ароматических углеводородов. Ароматизация алканов и циклоалканов. Алкилирование бензола. Декарбоксилирование солей ароматических кислот.
Демонстрации. Шаростержневые и объемные модели молекул бензола и
его гомологов. Растворяющая способность аренов (экстракция органических и
неорганических веществ из водного раствора иода, красителей); растворение в
аренах веществ, труднорастворимых в воде (серы, бензойной кислоты). Горение
бензола. Отношение бензола к бромной воде, раствору перманганата калия. Получение нитробензола.
Ознакомление с физическими свойствами ароматических углеводородов с
использованием растворителя "Сольвент". Изготовление и использование простейшего прибора для хроматографии.
Получение бензола декарбоксилированием бензойной кислоты. Получение
и расслоение эмульсии бензола с водой.
Тема 6. Природные источники углеводородов (5/6/8 ч)
Н е ф т ь. Нахождение в природе, состав и физические свойства нефти.
Топливно-энергетическое значение нефти. Промышленная переработка нефти.
Ректификация нефти, основные фракции ее разделения, их использование. Вторичная переработка нефтепродуктов. Ректификация мазута при уменьшенном
33
давлении. Крекинг нефтепродуктов. Различные виды крекинга, работы В.Г. Шухова. Изомеризация алканов. Алкилирование непредельных углеводородов. Риформинг нефтепродуктов. Качество автомобильного топлива. Октановое число.
П р и р о д н ы й и п о п у т н ы й н е ф т я н о й г а з ы. Сравнение
состава природного и попутного газов, их практическое использование. Понятие о биогазе, как альтернативе природного и попутного газов.
К а м е н н ы й у г о л ь. Происхождение каменного угля. Основные
направления его использования. Коксование каменного угля, важнейшие продукты этого процесса: кокс, каменноугольная смола, надсмольная вода. Соединения, выделяемые из каменноугольной смолы. Продукты, получаемые из
надсмольной воды. Процессы газификации и каталитического гидрирования угля.
Экологические аспекты добычи, переработки и использования горючих
ископаемых.
Демонстрации. Коллекция "Природные источники углеводородов". Сравнение процессов горения нефти и природного газа. Образование нефтяной пленки на поверхности воды. Каталитический крекинг парафина (или керосина).
Лабораторные опыты. Определение наличия непредельных углеводородов в бензине и керосине. Растворимость различных нефтепродуктов (бензин,
керосин, дизельное топливо, вазелин, парафин) друг в друге.
Тема 7. Гидроксильные соединения (9/12/14 ч)
С т р о е н и е и к л а с с и ф и к а ц и я с п и р т о в. Понятие о спиртах
и история их изучения. Понятие о ксенобиотиках. Классификация спиртов по
типу углеводородного радикала, числу гидроксильных групп и типу атома углерода, связанного с гидроксильной группой. Электронное и пространственное
строение гидроксильной группы. Влияние строения спиртов на их физические
свойства. Межмолекулярная водородная связь. Явление контракции. Гомологический ряд предельных одноатомных спиртов. Изомерия и номенклатура алканолов, их общая формула.
Х и м и ч е с к и е с в о й с т в а а л к а н о л о в. Реакционная способность предельных одноатомных спиртов. Сравнение кислотно-основных свойств
органических и неорганических соединений, содержащих ОН-группу: кислот,
оснований, амфотерных соединений (воды, спиртов). Реакции, подтверждающие
кислотные свойства спиртов. Гидролиз алкоголятов. Реакции нуклеофильного
замещения (SN) гидроксильной группы, их механизм. Катион алкилоксония и
направления его дальнейших превращений. Конкуренция между реакциями нуклеофильного замещения и элиминирования, влияние строения субстрата на
преимущественное протекание того или иного направления реакции. Межмолекулярная дегидратация спиртов, условия образования простых эфиров. Сложные
эфиры неорганических и органических кислот, реакции этерификации. Спирты
как нуклеофилы. Окисление и окислительное дегидрирование спиртов.
34
С п о с о б ы п о л у ч е н и я с п и р т о в. Гидролиз галогеналканов.
Стереохимия бимолекулярных реакций нуклеофильного замещения. Конкуренция
SN и Е реакций. Зависимость направления течения реакции от условий ее проведения (природы растворителя). Гидратация алкенов, условия ее проведения.
Восстановление карбонильных соединений.
О т д е л ь н ы е п р е д с т а в и т е л и а л к а н о л о в. Метанол, его
промышленное получение и применение в промышленности. Биологическое
действие метанола. Специфические способы получения этилового спирта. Иодоформная реакция. Физиологическое действие этанола.
М н о г о а т о м н ы е с п и р т ы. Изомерия и номенклатура представителей двух- и трехатомных спиртов. Особенности химических свойств многоатомных спиртов, их качественное обнаружение. Отдельные представители:
этиленгликоль, глицерин, способы их получения, практическое применение.
Ф е н о л ы. Электронное и пространственное строение фенола. Электронные эффекты гидроксильной группы. Распределение электронной плотности в цикле, граничные структуры. Взаимное влияние ароматического кольца и
гидроксильной группы.
Гомологический ряд фенолов, изомерия и номенклатура. Химические
свойства фенола как функция его химического строения. Сравнение кислотных
свойств фенола со спиртами, неорганическими и органическими кислотами. Реакции электрофильного замещения: бромирование (качественная реакция на фенол), нитрование (пикриновая кислота, ее свойства и применение). Внутримолекулярная водородная связь в о-нитрофеноле и ее влияние на свойства вещества.
Реакции поликонденсации и окисления фенола. Образование окрашенных комплексов с ионом Fe3+. Применение фенола и его гомологов. Получение фенола в
промышленности: кумольный способ, метод щелочного плава.
Демонстрации. Модели молекул спиртов и фенолов. Растворимость в воде алканолов, этиленгликоля, глицерина, фенола. Сравнение скорости взаимодействия натрия с этанолом, 2-пропанолом, 2-метил-2-пропанолом, глицерином.
Получение бромэтана из этанола. Вытеснение фенола из фенолята натрия
угольной кислотой. Реакция фенола с формальдегидом. Качественные реакции
на фенол. Зависимости растворимости фенола в воде от температуры. Взаимодействие фенола с раствором щелочи. Распознавание растворов фенолята
натрия и карбоната натрия (барботаж выдыхаемого воздуха или действие сильной кислоты). Распознавание водных растворов фенола и глицерина.
Лабораторные опыты. Ректификация смеси этанол-вода. Обнаружение
воды в азеотропной смеси воды и этилового спирта.
Практические работы. Изучение растворимости спиртов в воде. Окисление спиртов различного строения хромовой смесью. Получение диэтилового
эфира. Образование иодоформа из этилового спирта. Получение глицерата меди.
Тема 8. Альдегиды и кетоны (6/8/11 ч)
35
Г о м о л о г и ч е с к и е р я д ы а л ь д е г и д о в и к е т о н о в. Понятие о карбонильных соединениях. Электронное строение карбонильной группы. Электронные эффекты в молекулах альдегидов и кетонов, сравнение частичного положительного заряда на атоме углерода в формальдегиде, его гомологах и кетонах. Изомерия и номенклатура альдегидов (в том числе тривиальная) и кетонов (в том числе рациональная). Непредельные и ароматические альдегиды и кетоны. Физические свойства карбонильных соединений. Межмолекулярные водородные связи с молекулами воды, как причина растворимости низших представителей гомологических рядов.
Х и м и ч е с к и е с в о й с т в а а л ь д е г и д о в и к е т о н о в. Реакционная способность карбонильных соединений. Нуклеофильный характер реакций присоединения по кратной связи С=О. Присоединение полярных молекул
(циановодорода, гидросульфита натрия, спиртов). Реактивы Гриньяра, их взаимодействие с карбонильными соединениями и роль в органическом синтезе. Реакции окисления альдегидов, качественные реакции на альдегидную группу. Реакции конденсации: альдольная и кротоновая конденсация (работы А.П. Бородина), конденсация с азотистыми основаниями. Реакции поликонденсации: образование фенолоформальдегидных и карбамидных смол. Изменение структуры
термореактивного полимера при нагревании. Влияние карбонильной группы на
углеводородный радикал (реакции по -углеродному атому). Галогенирование
альдегидов, иодоформная реакция на метилкетоны.
Применение и получение карбонильных
с о е д и н е н и й. Применение альдегидов и кетонов в быту и промышленности. Альдегиды и кетоны в природе (эфирные масла, феромоны). Получение
карбонильных соединений окислением спиртов, гидратацией алкинов, окислением углеводородов. Вакер-процесс как пример каталитического цикла. Пиролиз карбоновых кислот и их солей. Щелочной гидролиз дигалогеналканов. Отдельные представители альдегидов и кетонов, специфические способы их получения и свойства.
Демонстрации. Шаростержневые и объемные модели молекул альдегидов
и кетонов. Получение уксусного альдегида окислением этанола хромовой смесью. Качественные реакции на альдегидную группу.
Лабораторные опыты. Окисление этанола в этаналь раскаленной медной
проволокой. Получение фенолоформальдегидного полимера. Распознавание
раствора ацетона и формалина.
Практические работы. Изучение восстановительных свойств альдегидов:
реакция "серебряного зеркала", восстановление гидроксида меди (II). Окисление
бензальдегида кислородом воздуха. Взаимодействие формальдегида с гидросульфитом натрия. Получение ацетона, изучение его свойств: растворимость
в воде, иодоформная реакция.
Тема 9. Карбоновые кислоты и их производные (9/14/16 ч)
36
Гомологический ряд предельных одноосновных
к а р б о н о в ы х к и с л о т. Понятие о карбоновых кислотах и их классификация. Электронное и пространственное строение карбоксильной группы. Распределение электронной плотности, сравнение карбоксильной группы с гидроксильной в спиртах и карбонильной в альдегидах и кетонах. Гомологический ряд
предельных одноосновных карбоновых кислот, их номенклатура (в том числе
тривиальная) и изомерия. Межмолекулярные водородные связи карбоксильных
групп, их влияние на физические свойства карбоновых кислот.
Х и м и ч е с к и е с в о й с т в а к а р б о н о в ы х к и с л о т. Зависимость силы кислоты от величины частичного положительного заряда атома углерода карбоксильной группы и, следовательно, от природы связанного с ней
радикала. Реакции, иллюстрирующие кислотные свойства и их сравнение со
свойствами неорганических кислот. Образование функциональных производных
карбоновых кислот. Реакции этерификации, метод меченых атомов для доказательства механизма этой реакции. Ацилирование. Ангидриды и галогенангидриды карбоновых кислот, их получение и использование в качестве ацилирующих
реагентов. Амиды и нитрилы карбоновых кислот. Реакции по углеводородному
радикалу (Геля-Фольгарда-Зелинского). Реакции SE типа ароматических карбоновых кислот, граничные структуры ароматических соединений с ориентантом второго рода (карбоксильной группой). Реакции декарбоксилирования.
С п о с о б ы п о л у ч е н и я к а р б о н о в ы х к и с л о т.
О т д е л ь н ы е п р е д с т а в и т е л и и и х з н а ч е н и е. История получения карбоновых кислот. Общие способы получения: окисление алканов, алкенов, первичных спиртов, альдегидов. Реакции гидролиза: тригалогеналканов,
нитрилов. Важнейшие представители карбоновых кислот, их биологическая
роль, специфические способы получения, свойства и применение муравьиной,
уксусной, пальмитиновой и стеариновой; акриловой и метакриловой; олеиновой, линолевой и линоленовой; щавелевой; бензойной кислот.
С л о ж н ы е э ф и р ы. Строение и номенклатура сложных эфиров,
межклассовая изомерия с карбоновыми кислотами. Способы получения сложных эфиров. Обратимость реакции этерификации и факторы, влияющие на смещение равновесия. Необратимое ацилирование спиртов ангидридами и галогенангидридами карбоновых кислот. Образование сложных полиэфиров. Полиэтилентерефталат. Лавсан как представитель синтетических волокон. Химические свойства и применение сложных эфиров.
Ж и р ы. Жиры как сложные эфиры глицерина. Карбоновые кислоты,
входящие в состав жиров. Зависимость консистенции жиров от их состава. Химические свойства жиров: гидролиз, омыление, гидрирование. Биологическая
роль жиров, их использование в быту и промышленности.
С о л и к а р б о н о в ы х к и с л о т. Мыла. Способы получения солей
карбоновых кислот: взаимодействие карбоновых кислот с металлами, основными оксидами, основаниями, солями; щелочной гидролиз сложных эфиров.
37
Химические свойства солей карбоновых кислот: гидролиз, реакции ионного обмена, пиролиз. Мыла, сущность моющего действия, гидрофильные и гидрофобные участки молекулы. Отношение мыла к жесткой воде. Синтетические моющие средства – СМС (детергенты), их преимущества и недостатки.
Демонстрации. Знакомство с физическими свойствами важнейших карбоновых кислот. Возгонка бензойной кислоты. Отношение различных карбоновых кислот к воде. Сравнение рН водных растворов уксусной и соляной кислоты одинаковой молярности. Получение приятно пахнущего сложного эфира.
Отношение сливочного, подсолнечного, машинного масел и маргарина к бромной воде и раствору перманганата калия.
Лабораторные опыты. Взаимодействие раствора уксусной кислоты с
магнием, оксидом цинка, гидроксидом железа (III), раствором карбоната калия и
стеарата калия. Ознакомление с образцами сложных эфиров. Отношение сложных эфиров к воде и органическим веществам. "Выведение" жирного пятна с
помощью сложного эфира. Растворимость жиров в воде и органических растворителях. Сравнение моющих свойств хозяйственного мыла и СМС в жесткой
воде.
Практические работы. Растворимость различных карбоновых кислот в
воде. Взаимодействие уксусной кислоты с металлами. Получение изоамилового
эфира уксусной кислоты. Сравнение степени ненасыщенности твердого и
жидкого жиров. Омыление жира. Получение мыла и изучение его свойств: пенообразование, реакции ионного обмена, гидролиз, выделение свободных жирных кислот.
Тема 10. Углеводы (6/8/10 ч)
П о н я т и е о б у г л е в о д а х. Углеводы как гетерофункциональные
соединения. Классификация углеводов. Моно-, ди- и полисахариды, представители каждой группы углеводов. Биологическая роль углеводов, их значение в
жизни человека и обществ.
М о н о с а х а р и д ы. Строение и оптическая изомерия моносахаридов.
Их классификация по числу атомов углерода и природе карбонильной группы.
Формулы Фишера и Хеуорса для изображения молекул моносахаридов. Отнесение моносахаридов к D- и L-ряду. Важнейшие представители моноз.
Гексозы. Глюкоза, строение ее молекулы и физические свойства. Кольчато-цепная таутомерия, равновесие таутомерных форм в водном растворе глюкозы. Химические свойства глюкозы: реакции по альдегидной группе ("серебряного зеркала", окисление азотной кислотой, гидрирование, циангидринный синтез). Реакции глюкозы как многоатомного спирта (образование простых и
сложных эфиров, сахаратов). Взаимодействие глюкозы с гидроксидом меди (II)
при комнатной температуре и нагревании. Особые свойства гликозидного гидроксила. Специфические свойства глюкозы: окисление бромной водой, различные типы брожения (спиртовое, молочнокислое, маслянокислое). Глюкоза в
38
природе. Биологическая роль и применение глюкозы. Фруктоза как изомер глюкозы. Сравнение строения молекулы и химических свойств глюкозы и фруктозы. Фруктоза в природе и ее биологическая роль.
Пентозы. Рибоза и дезоксирибоза как представители альдопентоз. Строение молекул. Пиранозные и фуранозные циклы углеводов.
Д и с а х а р и д ы. Строение дисахаридов. Способ сочленения циклов.
Восстанавливающие и невосстанавливающие свойства дисахаридов как следствие сочленения цикла. Строение и химические свойства сахарозы. Инвертный
сахар. Технологические основы производства сахарозы. Лактоза, ее нахождение в природе и строение. Восстановительные свойства лактозы, ее гидролиз.
Мальтоза, ее строение и свойства.
П о л и с а х а р и д ы. Общее строение полисахаридов. Строение молекулы крахмала, амилоза и амилопектин. Физические свойства крахмала, его
нахождение в природе и биологическая роль. Гликоген. Химические свойства
крахмала. Строение элементарного звена целлюлозы. Влияние строения полимерной цепи на физические и химические свойства целлюлозы. Гидролиз целлюлозы, образование сложных эфиров с неорганическими и органическими кислотами. Понятие об искусственных волокнах: ацетатный шелк, вискоза. Нахождение в природе и биологическая роль целлюлозы. Сравнение свойств крахмала
и целлюлозы.
Демонстрации. Образцы углеводов и изделий из них. Получение сахарата
кальция и выделение сахарозы из раствора сахарата кальция. Взаимодействие
глюкозы с фуксинсернистой кислотой. Отношение растворов сахарозы и
мальтозы к Cu(OH)2 при нагревании. Ознакомление с физическими свойствами
крахмала и целлюлозы. Набухание целлюлозы и крахмала в воде. Коллекция волокон.
Лабораторные опыты. Ознакомление с физическими свойствами глюкозы (аптечная упаковка, таблетки). Кислотный гидролиз сахарозы. Знакомство с
образцами полисахаридов. Обнаружение крахмала с помощью качественной реакции в меде, хлебе, йогурте, маргарине, макаронных изделиях, крупах.
Практические работы. Реакция "серебряного зеркала" глюкозы. Взаимодействие глюкозы с гидроксидом меди (II) при различных температурах. Действие аммиачного раствора оксида серебра на сахарозу. Обнаружение лактозы
в молоке. Действие иода на крахмал.
Тема 11. Амины, аминокислоты, белки (6/8/10 ч)
К л а с с и ф и к а ц и я и и з о м е р и я а м и н о в. Понятие об аминах.
Первичные, вторичные и третичные амины, четвертичные аммониевые соли.
Классификация аминов по типу углеводородного радикала и числу аминогрупп
в молекуле. Электронное и пространственное строение аминов. sp3Гибридизация атома азота. Гомологические ряды предельных алифатических и
ароматических аминов, изомерия и номенклатура.
39
Х и м и ч е с к и е с в о й с т в а а м и н о в. Амины как органические
основания, их сравнение с аммиаком и другими неорганическими основаниями.
Зависимость основности аминов от величины электронной плотности на атоме
азота и, как следствие, от числа и природы заместителей при атоме азота. Стерические факторы, влияющие на основность аминов. Распределение электронной плотности в анилине. Сравнение химических свойств алифатических и ароматических аминов. Образование амидов. Анилиновые красители. Понятие о
синтетических волокнах. Полиамиды и полиамидные синтетические волокна.
П р и м е н е н и е и п о л у ч е н и е а м и н о в. Получение аминов алкилированием аммиака и восстановлением нитропроизводных углеводородов.
Работы Н.Н. Зинина.
А м и н о к и с л о т ы. Понятие об аминокислотах, их классификация и
строение. Оптическая изомерия -аминокислот. Тривиальные названия и номенклатура аминокислот. Двойственность кислотно-основных свойств аминокислот и ее причины. Биполярные ионы, форма существования аминокислот в
кислой и щелочной среде. Буферные свойства растворов аминокислот. Образование сложных эфиров аминокислот. Реакции конденсации. Синтетические волокна: капрон, энант. Классификация волокон. Специфические реакции аминокислот: ксантопротеиновая, взаимодействие с нингидрином. Получение аминокислот, их применение и биологическая функция. Биологическая роль аминомасляной кислоты.
П е п т и д ы. Понятие о пептидах, их строение. Пептидная связь. Геометрия полипептидной цепи. Буквенное обозначение первичной структуры
пептидов. Получение пептидов химическим путем, образование их в природе.
Химические свойства и биологическое значение пептидов.
Б е л к и. Белки как природные полимеры. Отличие белков от пептидов.
Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры белков. Протеиды
и простетические группы. Фибриллярные и глобулярные белки. Синтез белковых молекул в природе и лаборатории. Химические свойства белков: горение,
денатурация, гидролиз, качественные (цветные) реакции. Биологические функции белков, их значение. Белки как компонент пищи. Проблема белкового голодания и пути ее решения.
Демонстрации. Физические свойства метиламина: агрегатное состояние,
цвет, запах, отношение к воде. Горение метиламина. Взаимодействие анилина и
метиламина с водой и кислотами. Окрашивание тканей анилиновыми красителями. Обнаружение функциональных групп в молекулах аминокислот. Нейтрализация щелочи аминокислотой. Нейтрализация кислоты аминокислотой. Растворение и осаждение белков.
Лабораторные опыты. Изготовление шаростержневых и объемных моделей изомерных аминов. Растворение белков в воде и их коагуляция. Обнаружение белка в курином яйце и молоке.
40
Практические работы. Образование солей анилина. Бромирование анилина. Образование солей глицина. Получение медной соли глицина. Денатурация
белка. Цветные реакции белков.
Тема 12. Азотсодержащие гетероциклические соединения. Нуклеиновые кислоты (6/8/10 ч)
Ш е с т и ч л е н н ы е а з о т с о д е р ж а щ и е г е т е р о ц и к л ы. Понятие о гетероциклических соединениях, их классификация по размеру цикла,
числу и природе гетероатомов, числу и способу сочленения циклов. Пиридин,
строение его молекулы. Способы получения пиридина. Химические свойства
пиридина: основные свойства, реакции электрофильного замещения, гидрирования. Никотиновая кислота и ее амид. Пиримидин и его строение. Пиримидиновые основания: урацил, цитозин, тимин. Прототропная таутомерия пиримидиновых оснований.
П я т и ч л е н н ы е а з о т с о д е р ж а щ и е г е т е р о ц и к л ы. Строение молекулы пиррола, его получение. Отличие химических свойств пиррола от
свойств пиридина: кислотный характер, ацидофобность, особенности реакций
электрофильного замещения. Пиразол и имидазол. Пурин и пуриновые основания: аденин, гуанин.
Н у к л е и н о в ы е к и с л о т ы. Нуклеиновые кислоты как природные
полимеры. Нуклеотиды, их строение, примеры. Нуклеозиды. АТФ и АДФ, их
взаимопревращение и роль этого процесса в природе. Понятие ДНК и РНК.
Строение ДНК, ее первичная и вторичная структура. Работы Ф. Крика и Д. Уотсона. Комплементарность азотистых оснований. Репликация ДНК. Особенности
строения РНК. Типы РНК и их биологические функции. Понятие о троичном
коде (кодоне). Биосинтез белка в живой клетке. Генная инженерия и биотехнология. Трансгенные формы растений и животных.
Демонстрации. Модели молекул важнейших гетероциклов. Коллекция гетероциклических соединений. Действие раствора пиридина на индикатор. Взаимодействие пиридина с соляной кислотой. Модель молекулы ДНК, демонстрация принципа комплементарности азотистых оснований. Образцы продуктов
питания из трансгенных форм растений и животных. Лекарства и препараты, изготовленные методами генной инженерии и биотехнологии.
Лабораторные опыты. Изготовление объемных и шаростержневых моделей азотистых гетероциклов.
Тема 13. Биологически активные вещества (5/8/9 ч)
Ф е р м е н т ы. Понятие о ферментах как о биологических катализаторах
белковой природы. Особенности строения и свойств в сравнении с неорганическими катализаторами. Классификация ферментов. Особенности строения и
свойств ферментов: селективность и эффективность. Зависимость активности
41
ферментов от температуры и рН среды. Значение ферментов в биологии и применение в промышленности.
В и т а м и н ы. Понятие о витаминах. Их классификация и обозначение.
Норма потребления витаминов. Водорастворимые (на примере витаминов С,
группы В и Р) и жирорастворимые (на примере витаминов А, D и Е). Авитаминозы, гипервитаминозы и гиповитаминозы, их профилактика.
Г о р м о н ы. Понятие о гормонах как биологически активных веществах, выполняющих эндокринную регуляцию жизнедеятельности организмов.
Классификация гормонов: стероиды, производные аминокислот, полипептидные
и белковые гормоны. Отдельные представители: эстрадиол, тестостерон, инсулин, адреналин.
Л е к а р с т в а. Понятие о лекарствах как химиотерапевтических препаратах. Краткие исторические сведения о возникновении и развитии химиотерапии. Группы лекарств: сульфамиды (стрептоцид), антибиотики (пенициллин),
антипиретики (аспирин), анальгетики (анальгин). Механизм действия некоторых лекарственных препаратов, строение молекул, прогнозирование свойств на
основе анализа химического строения. Антибиотики, их классификация по строению, типу и спектру действия. Безопасные способы применения, лекарственные формы.
Демонстрации. Сравнение скорости разложения Н2О2 под действием
фермента каталазы и неорганических катализаторов: KI, FeCl3, MnO2. Образцы
витаминных препаратов. Поливитамины. Иллюстрации фотографий животных
с различными формами авитаминозов. Плакат с изображением структурных
формул эстрадиола, тестостерона, адреналина. Взаимодействие адреналина с
раствором FeCl3. Белковая природа инсулина (цветная реакция на белки). Плакаты или кодограммы с формулами амида сульфаниловой кислоты, дигидрофолиевый и ложной дигидрофолиевой кислот, бензилпенициллина, тетрациклина,
цефотаксима, аспирина.
Лабораторные опыты. Испытание растворимости адреналина в воде и
соляной кислоте. Обнаружение аспирина в готовой лекарственной форме.
Практические работы. Обнаружение витамина А в подсолнечном масле.
Обнаружение витамина С в яблочном соке. Определение витамина D в рыбьем
жире или курином желтке. Действие амилозы слюны на крахмал. Действие дегидрогеназы на метиленовый синий. Действие каталазы на пероксид водорода.
Анализ лекарственных препаратов, производных салициловой кислоты. Анализ
лекарственных препаратов, производных п-аминофенола.
Общая химия
11 класс
42
(профильный курс – 3 ч в неделю, всего 102 ч, из них 5 ч – резервное время;
или профильный курс – 4 ч в неделю, всего 136 ч, из них 8 ч – резервное
время
или (углубленный курс - 5 ч в неделю, всего 170 ч, из них 12 ч – резервное
время)
Тема 1. Введение. Основные понятия и законы химии. Измерение вещества (8/10/12 ч)
П р е д м е т х и м и и. О с н о в н ы е п о н я т и я х и м и и. Предмет
химии. Вещество. Атом. Молекула. Химический элемент и формы его существования. Простые и сложные вещества. Аллотропия. Изомерия. Радикалы и
ионы. Химическая символика. Химические формулы (простейшая молекулярная, структурная). Химическое уравнение
О с н о в н ы е з а к о н ы х и м и и. Закон сохранения массы. Закон постоянства состава вещества. Дальтониды и бертоллиды. Закон Авогадро и следствия из него. Уравнение Менделеева-Клапейрона.
И з м е р е н и е в е щ е с т в. Масса атомов и молекул. Атомная единица
массы и ее эволюция: водородная - кислородная - углеродная. Относительные
атомная и молекулярная массы. Количество вещества и единицы его измерения:
моль, ммоль, кмоль. Число Авогадро. Молярная масса.
Э к в и в а л е н т. З а к о н э к в и в а л е н т о в. Понятие об эквиваленте. Молярные массы эквивалентов. Закон эквивалентов.
С п о с о б ы в ы р а ж е н и я с о с т а в а р а с т в о р о в. Массовая доля и ее виды. Объемная доля газа в смеси. Мольная доля. Массовая доля вещества в растворе, молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента,
моляльная концентрация, титр. Решение расчетных задач с использованием
понятий «массовая доля», «объемная доля», «молярная концентрация».
Демонстрации. Набор моделей атомов и молекул. Опыты, иллюстрирующие закон сохранения массы веществ. Модель молярного объема газов. Некоторые вещества количеством в 1 моль. Приготовление стандартных растворов с
использованием фиксаналов. Определение плотности жидкостей с помощью
ареометра. Определение объема жидкостей с помощью мерной посуды.
Лабораторные опыты. Изготовление моделей молекул некоторых органических и неорганических веществ.
Практические работы. 1. Очистка веществ фильтрованием и дистилляцией. 2. Определение концентрации кислоты методом кислотно-основного
титрования
Тема 2. Строение атома (5/7/8 ч)
43
А т о м - с л о ж н а я ч а с т и ц а. Атом - сложная частица. Доказательства сложности строения атома: катодные и рентгеновские лучи, фотоэффект, радиоактивность. Открытие электрона, протона и нейтрона. Модели строения атома (Томсона, Резерфорда, Бора). Квантово-механические
представления о строении атома.
С о с т а в а т о м н о г о я д р а - нуклоны: протоны и нейтроны. Нуклиды. Массовое число. Изобары и изотопы. Радиоактивность. Ядерные реакции и
их уравнения.
С о с т о я н и е э л е к т р о н а в а т о м а . К в а н т о в ы е ч и с л а.
Квантово-механические представления о природе электрона. Понятие об электронной орбитали и электронном облаке. Энергетические уровни. Квантовые
числа.
Э л е к т р о н н ы е о б о л о ч к и а т о м о в. Правила заполнения энергетических уровней и орбиталей электронами. Принцип минимума энергии, запрет Паули, правило Хунда, правило Клечковского. Электронные конфигурации
атомов и ионов. Особенности электронного строения атомов хрома, меди, серебра
Демонстрации. Фотоэффект. Модели орбиталей различной формы.
Лабораторные опыты. Наблюдение спектров испускания и поглощения
соединений химических элементов с помощью спектроскопа.
Тема 3. Периодический закон и периодическая система химических
элементов Д.И. Менделеева (4/5/5 ч)
О т к р ы т и е Д. И. М е н д е л е е в ы м п е р и о д и ч е с к о г о
з а к о н а. Предпосылки открытия периодического закона. Открытие закона.
Первая формулировка периодического закона. Структура периодической системы элементов.
П е р и о д и ч е с к и й з а к о н и с т р о е н и е а т о м а. Современные представления о химическом элементе. Вторая формулировка периодического закона. Периодическая система и строение атома. Физический смысл порядкового номера элемента, номеров группы и периода. Закон Мозли. Периодическое изменение свойств элементов: радиуса атома, электроотрицательности.
Понятие об энергии ионизации, энергии сродства к электрону, периодичность
их изменения в периодической системе химических элементов.
Зависимость свойств элементов и их соединений
о т п о л о ж е н и я в п е р и о д и ч е с к о й с и с т е м е. Причины изменения металлических и неметаллических свойств элементов в группах и периодах,
в том числе и в больших и сверхбольших. Особенности строения атомов лантаноидов и актиноидов. Третья формулировка периодического закона. Значение периодического закона и периодической системы.
44
Демонстрации. Различные варианты таблицы периодической системы
химических элементов Д.И. Менделеева. Образцы простых веществ оксидов и
гидроксидов элементов III периода.
Тема 4. Строение вещества (11/15/19 ч)
Х и м и ч е с к а я с в я з ь. Понятие о химической связи как процессе
взаимодействия атомов с образованием молекул, ионов и радикалов. Валентные
возможности атомов. Виды химической связи: ковалентная, ионная, металлическая и водородная. Аморфные и кристаллические вещества.
М е т а л л и ч е с к а я х и м и ч е с к а я с в я з ь. Особенности металлической связи. Физические свойства металлов и сплавов, обусловленные видом
химической связи и типом кристаллической решетки.
И о н н а я х и м и ч е с к а я с в я з ь. Понятие об ионах, их классификация. Дипольный момент связи. Свойства веществ с ионными кристаллическими решетками.
К о в а л е н т н а я х и м и ч е с к а я с в я з ь. Метод валентных связей
в образовании ковалентной связи. Электроотрицательность и разновидности
ковалентной связи: полярная и неполярная. Способ перекрывания электронных
орбиталей и классификация ковалентных связей по этому признаку: σ- и π- связи. Кратность ковалентных связей и их классификация по этому признаку: одинарная, двойная, и т.д. Механизмы образования ковалентной связи: обменный и
донорно-акцепторный. Основные свойства ковалентной связи: насыщаемость,
направленность, дипольный момент. Полярность связи и полярность молекулы.
Кристаллическое строение веществ с этим типом связи, их физические свойства.
Метод молекулярных орбиталей (МО ЛКАО). Атомные и молекулярные
орбитали с позиции метода МО ЛКАО. Связывающие и разрыхляющие орбитали. Принципы метода МО ЛКАО. Строение молекул с позиций метода МО
ЛКАО.
В о д о р о д н а я х и м и ч е с к а я с в я з ь. Механизм образования.
Межмолекулярная и внутримолекулярная водородные связи. Физические свойства веществ с водородной связью. Биологическая роль водородных связей в организации структур биополимеров.
Ос н о в н ы е т и п ы м е ж м о л е к у л я р н о г о
в з а и м о д е й с т в и я. Ван-дер-ваальсово взаимодействие. Ориентационное,
индукционное и дисперсионное взаимодействие между молекулами.
Единая природа химических связей: наличие различных типов связей в одном веществе, переход одного типа связи в другой и т.п.
К о м п л е к с н ы е с о е д и н е н и я. Понятие о комплексных соединениях. Основы координационной теории строения комплексных соединений А.
Вернера. Донорно-акцепторное взаимодействие комплексообразователей и лигандов. Координационное число комплексообразователя. Внутренняя и внешняя
сфера комплексов.
45
Классификация комплексных соединений и их номенклатура. Диссоциация комплексных соединений, константа нестойкости. Применение комплексных соединений в химическом анализе и в промышленности, их роль в
природе
Пространственное строение молекулярных
ч а с т и ц. Теория гибридизации и отталкивания валентных пар. Типы гибридизации электронных орбиталей и геометрия органических и неорганических
молекул.
Демонстрации. Образцы кристаллических и аморфных веществ. Модели
молекул различной архитектуры. Модели кристаллических решеток различного
типа. Получение комплексных неорганических и органических соединений.
Модели из воздушных шаров пространственного расположения sp-, sp2-, sp3гибридных орбиталей. Модели молекул ДНК и белка.
Лабораторные опыты. Взаимодействие многоатомных спиртов с фелинговой жидкостью. Качественные реакции на ионы Fe2+ и Fe3+.
Практические работы. Получение и исследование свойств комплексного
соединения сульфата тетраамминмеди (II).
Тема 5. Растворы и дисперсные системы (6/7/9 ч)
Ч и с т ы е в е щ е с т в а и с м е с и. Р а с т в о р ы. Чистые вещества
и смеси. Классификация химических веществ по чистоте. Состав смесей.
Растворы. Растворимость веществ. Классификация растворов в зависимости от состояния растворенного вещества (молекулярные, молекулярно-ионные,
ионные). Растворимость веществ. Типы растворов по содержанию растворенного вещества. Концентрация растворов.
Решение расчетных задач с использованием понятий «растворимость»,
«концентрация растворов», кристаллогидрат».
П о н я т и е о д и с п е р с н ы х с и с т е м а х. 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).
Эффект Тиндаля. Коагуляция в коллоидных растворах. Синерезис в гелях. Значение дисперсных систем в живой и неживой природе и практической жизни
человека.
Демонстрации. Образцы гомогенных и гетерогенных систем. Виды дисперсных систем и их характерные признаки. Прохождение луча света через коллоидные и истинные растворы (эффект Тиндаля). Коллекция пищевых, медицинских, косметических гелей и золей.
Лабораторные опыты. Получение пересыщенного раствора тиосульфата
натрия. Получение суспензии канифоли.
46
Практические работы. 1. Очистка воды фильтрованием и дистилляцией.
2. Приготовление растворов различной концентрации. 3. Очистка раствора
сульфата меди (II) перекристаллизацией. 4. Получение золя крахмала. 5. Получение золя серы из тиосульфата натрия.
Тема 6. Химические реакции (14/18/22 ч)
Классификация химических реакций в
о р г а н и ч е с к о й и н е о р г а н и ч е с к о й х и м и и. Понятие о химической реакции; ее отличие от ядерной реакции. Реакции, идущие без изменения
качественного состава веществ: аллотропизация, полиморфные превращения
веществ, изомеризация.
Классификация реакций в неорганической химии по числу и составу реагирующих веществ (разложения, соединения, замещения, обмена). Классификация химических реакций в органической химии (присоединения, замещения,
отщепления, изомеризации).
Типы реагентов и понятие о механизмах химических реакций (ионном и
свободнорадикальном).
Окислительно-восстановительные реакции. Межмолекулярные и внутримолекулярные окислительно-восстановительные реакции. Реакции диспропорционирования и контрдиспропорционирования.
Классификация реакций по тепловому эффекту, по фазовому составу, по
участию катализатора. Обратимые и необратимые реакции
О с н о в н ы е п о н я т и я т е р м о д и н а м и к и. Предмет физической химии. Химическая термодинамика и химическая кинетика. Основные понятия химической термодинамики (термодинамическая система, фаза, гомогенная и гетерогенная система, параметры состояния, равновесный процесс и
т.д.)
Т е р м о х и м и я . Т е р м о х и м и ч е с к и е р а с ч е т ы.
Внутренняя энергия системы и способы её изменения: теплота и работа.
Первое начало термодинамики. Тепловой эффект химической реакции. Закон
Гесса и следствия из него. Теплота (энтальпия) образования вещества. Термохимические расчеты.
Понятие энтропии. Второе начало термодинамики. Третье начало термодинамики. Ограничения использования положений классической термодинамики. Свободная энергия Гиббса. Расчеты самопроизвольного протекания химической реакции.
С к о р о с т ь х и м и ч е с к и х р е а к ц и й. Понятие о скорости химической реакции. Кинетическое уравнение реакции и константа скорости химической реакции. Кинетическое уравнение. Константа скорости. Закон действующих масс Порядок реакции. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Правило Вант-Гоффа.
Теория Аррениуса. Энергия активации.
47
Катализаторы и катализ: гомо- и гетерогенный, их механизмы. Ферменты,
их сравнение с неорганическими катализаторами. Ингибиторы и каталитические
яды. Механизм действия катализаторов, их основные типы.
Х и м и ч е с к о е р а в н о в е с и е. Обратимые и необратимые химические реакции, изменение энергии Гиббса в обратимом процессе. Химическое
равновесие и его динамический характер. Константа химического равновесия.
Принцип Ле Шателье. Смещение химического равновесия.
Решение расчетных задач по теме «Скорость химических реакций. Химическое равновесие».
Демонстрации. Превращение красного фосфора в белый; кислорода - в
озон, серы кристаллической в серу пластическую. 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 лимонной кислоты с гидрокарбонатом натрия и экзотермические на примере реакций соединения (гашение извести и др.). Взаимодействие цинка с растворами соляной и серной кислот при разных температурах, при 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.
Лабораторные опыты. 1. Типы химических реакций на примере свойств
неорганических и органических соединений. 2. Получение кислорода разложением пероксида водорода и (или) перманганата калия. 3. Реакции, идущие с образованием осадка, газа или воды для органических и неорганических кислот.
Тема 7. Электролитическая диссоциация (6/7/9 ч)
Т е о р и я э л е к т р о л и т и ч е с к о й д и с с о ц и а ц и и. Электролиты и неэлектролиты. Электролитическая диссоциация, механизм диссоциации
веществ с различными видами связи. Сильные и слабые электролиты. Степень
диссоциации и ее зависимость от различных факторов. Константа диссоциации.
Произведение растворимости. Ионное произведение воды. Понятие рН. Водородный показатель.
С в о й с т в а р а с т в о р о в э л е к т р о л и т о в. Ионные реакции, их
уравнения и условия протекания.
Г и д р о л и з. Гидролиз как обменный процесс. Обратимый и необратимый гидролиз органических и неорганических веществ. Гидролиз солей. Гидролиз органических соединений, как химическая основа обмена веществ. Гидролиз
АТФ, как основа энергетического обмена в живых организмах. Гидролиз органических соединений в промышленности (омыление жиров, получение гидролиз48
ного спирта и т.д.). Усиление и подавление обратимого гидролиза. Значение
гидролиза в промышленности и в быту.
Демонстрации. Сравнение электропроводности растворов электролитов.
Смещение равновесия диссоциации слабых кислот. Индикаторы и изменение их
окраски в разных средах. Сернокислотный и ферментативный гидролиз углеводов. Гидролиз карбонатов, сульфатов и силикатов щелочных металлов; нитратов
свинца (II) или цинка, хлорида аммония.
Лабораторные опыты. Изучение рН растворов гидролизующихся солей с
помощью индикаторной бумаги.
Тема 8. Окислительно-восстановительные реакции. Электрохимические процессы. (8/11/13 ч)
С т е п е н ь о к и с л е н и я. Понятие о степени окисления. Расчет степени окисления элементов по формулам неорганических и органических соединений.
О с н о в н ы е п о н я т и я т е о р и и О В Р. Сущность процессов
окисления и восстановления. Типичные окислители и восстановители. Окислительно-восстановительная двойственность. Методы составления уравнений
окислительно-восстановительных реакций: метод электронного баланса и метод полуреакций.
Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы, возможность и направление протекания окислительно-восстановительных реакций.
Значение окислительно-восстановительных реакций
Э л е к т р о л и з. Электролиз как окислительно-восстановительный процесс. Электролиз расплавов электролитов. Электролиз растворов электролитов с
инертными и активными электродами. Количественные характеристики электролиза и его значение. Гальваностегия и гальванопластика Электрохимическое получение веществ (щелочных металлов, алюминия, фтора). Электрохимическая очистка (рафинирование) меди.
Х и м и ч е с к и е и с т о ч н и к и т о к а. История создания гальванического элемента (работы Л. Гальвани, А. Вольта, В.В. Петрова). Гальванический элемент Даниэля-Якоби. Процессы на электродах в гальваническом элементе. Стандартный водородный электрод. Стандартные электродные потенциалы. Расчет ЭДС гальванического элемента.
К о р р о з и я м е т а л л о в. Понятие коррозии. Химическая и электрохимическая коррозия и способы защиты металлов от коррозии.
Демонстрации. Восстановление оксида меди (ІІ) углем и водородом. Восстановление дихромата калия этиловым спиртом. Окислительные свойства дихромата калия. Окисление альдегида в карбоновую кислоту (реакция «серебряного зеркала» или реакция с гидроксидом меди(ІІ)). Электролиз раствора сульфата меди (ІІ). Коррозия металлов в различных условиях и методы защиты от
нее.
49
Лабораторные опыты. Взаимодействие металлов с неметаллами, а так же
с растворами солей и кислот. Взаимодействие концентрированных серной и
азотной кислот с медью. Окислительные свойства перманганата калия в различных средах. Ознакомление с коллекцией химических источников тока (батарейки, свинцовые аккумуляторы и т.д.)
Практические работы. 1. Составление гальванических элементов. 2.
Электролиз раствора сульфата меди (II).
Тема 9. Классификация и свойства неорганических и органических
веществ (12/17/22 ч)
К л а с с и ф и к а ц и я н е о р г а н и ч е с к и х в е щ е с т в. Вещества
простые и сложные. Благородные газы. Сравнительная характеристика простых
веществ: металлов и неметаллов, относительность этой классификации. Сложные вещества: бинарные соединения (оксиды, галогениды, сульфиды и т.д.),
гидроксиды, соли.
К л а с с и ф и к а ц и я о р г а н и ч е с к и х в е щ е с т в. Классификация органических веществ по строению углеродной цепи (ациклические и циклические, насыщенные и ненасыщенные, карбоциклические и гетероциклические,
ароматические углеводороды). Углеводороды (алканы, алкены, алкины, циклоалканы, алкадиены, арены, галогенопроизводные углеводородов).
Функциональные группы (гидроксильная, карбонильная, карбоксильная,
нитрогруппа, аминогруппа) и классификация веществ по признаку их наличия в
молекуле. Гетероциклические соединения.
П о л у ч е н и е и с в о й с т в а м е т а л л о в. Основные способы получения металлов (пирометаллургия, гидрометаллургия, электрометаллургия).
Электрохимический ряд напряжений металлов. Общие химические свойства металлов: взаимодействие с неметаллами, водой, бинарными соединениями, кислотами, солями. Взаимодействие переходных металлов с растворами щелочей.
Взаимодействие активных металлов с органическими соединениями. Особенности реакций металлов с азотной и концентрированной серной кислотами.
Реактивы Гриньяра и их значение в органическом синтезе
П о л у ч е н и е и с в о й с т в а н е м е т а л л о в. Получение азота,
кислорода и инертных газов из воздуха. Получение хлора. Окислительные и
восстановительные свойства неметаллов. Реакции диспропорционирования.
О к с и д ы. Состав, классификация и номенклатура оксидов. Получение
и химические свойства кислотных, основных, амфотерных оксидов. Ангидриды
органических кислот и их свойства.
К и с л о т ы о р г а н и ч е с к и е и н е о р г а н и ч е с к и е. Состав,
классификация и номенклатура неорганических и органических кислот. Получение важнейших органических и неорганических кислот. Химические свойства
50
(реакции с металлами, с оксидами металлов, с основаниями, с солями, со спиртами).
Окислительно-восстановительные свойства кислот. Особенности свойств
серной и азотной кислот, муравьиной и щавелевой кислоты.
О с н о в а н и я о р г а н и ч е с к и е и н е о р г а н и ч е с к и е. Состав, классификация, номенклатура неорганических и органических оснований.
Основные способы получения гидроксидов металлов (щелочей – реакциями металлов и их оксидов с водой, нерастворимых оснований - реакцией обмена) Получение аммиака и аминов. Химические свойства оснований: щелочей (реакции
с кислотами, кислотными оксидами, растворами солей, с простыми веществами,
с галоидопроизводными углеводородов, фенолом, жирами); нерастворимых оснований (реакции с кислотами, реакции разложения.). Протолитическая теория
Брэнстеда и Лоури.
Амфотерные органические и неорганические
с о е д и н е н и я. Способы получения амфотерных соединений (амфотерных
оснований и аминокислот), их химические свойства.
Относительность деления соединений на кислоты и основания, относительность понятия «сила кислоты» в протолитической теории
С о л и. Состав, классификация и номенклатура солей. Химические свойства солей. Особенности солей органических и неорганических кислот. Особые
свойства солей органических кислот: реакции декарбоксилирования. Мыла.
Генетическая связь между классами
о р г а н и ч е с к и х и н е о р г а н и ч е с к и х с о е д и н е н и й. Понятия
«генетической связи» и «генетического ряда». Основные признаки генетического ряда. Генетические ряды металлов (на примере кальция и железа) и неметаллов (на примере серы и кремния) и переходного элемента (на примере алюминия). Генетические ряды и генетическая связь в органической химии. Единство
мира веществ.
Демонстрации. Образцы представителей различных классов неорганических соединений. Образцы представителей различных классов органических соединений. Коллекция руд. Восстановление меди из оксида меди (ІІ) углем и водородом. Алюминотермия. Взаимодействия сульфата меди (ІІ) с железом. Взаимодействие металлов с неметаллами (цинка с серой, алюминия с йодом), с растворами кислот и щелочей. Горение металлов (цинка, железа, магния в кислороде). Взаимодействие азотной и концентрированной серной кислот с медью. Получение и свойства кислорода, хлора. Взаимодействие хлорной воды с раствором сернистой кислоты. Отбеливающие свойства хлора. Коллекции кислотных,
основных и амфотерных оксидов, демонстрация их свойств. Взаимодействие
концентрированных азотной и серной кислот, а также разбавленной азотной
кислоты с мелью. Реакция «серебряного зеркала» для муравьиной кислоты. Взаимодействие аммиака и метиламина с хлороводородом и водой. Получение и
свойства раствора гидроксида натрия. Взаимодействие раствора гидроксида
натрия с амфотерным гидроксидом цинка. Взаимодействие аминокислот с кис51
лотами и щелочами. Получение мыла и изучение среды его раствора индикаторами. Осуществление цепочек превращений.
Лабораторные опыты. Взаимодействие металлов с растворами кислот и солей.
Получение и свойства углекислого газа. Свойства соляной, разбавленной серной и уксусной
кислот. Взаимодействие гидроксида натрия с солями: сульфатом меди (ІІ) и хлоридом аммония. Получение и свойства гидроксида меди (ІІ).
Практические работы. 1. Свойства угля: адсорбционные, восстановительные. 2. Взаимодействие цинка или алюминия с растворами кислот и щелочей. 3. Окрашивание пламени катионами щелочных и щелочноземельных металлов. Получение гидроксида алюминия и изучение его свойств. Свойства
растворов солей сульфата меди и хлорида железа (ІІІ).
Практические работы. 1. Получение аммиака, его свойства. 2. Получение гидроксидов алюминия и цинка, исследование их свойств 3. Получение и исследование свойств оксидов серы, углерода и фосфора.
Тема 10. Химия элементов-неметаллов (15/20/26 ч)
В о д о р о д. Особенное положение водорода в периодической системе
химических элементов, сравнение свойств водорода со щелочными металлами и
галогенами. Изотопы водорода. Физические свойства и получение водорода.
Восстановительные свойства водорода (реакции с неметаллами, с оксидами,
гидрирование органических веществ). Окислительные свойства водорода: реакции с металлами. Применение водорода.
В о д а. Строение молекулы. Вода в природе. Физические свойства воды.
Водородная связь между молекулами воды. Вода – слабый амфотерный электролит. Окислительные (реакции с металлами) и восстановительные (реакция с
фтором) свойства воды. Реакции гидролиза. Гидратация органических и неорганических веществ.
Понятие о жесткости воды. Постоянная и временная жесткость воды и
методы ее устранения.
Пероксид водорода, его значение и химические свойства. Окислительновосстановительная двойственность пероксида водорода.
Г а л о г е н ы. Строение атомов галогенов, их сравнительная характеристика. Свойства простых веществ образованных галогенами. Окислительные
свойства галогенов. Галоидводороды, их свойства, сравнительная характеристика. Хлор и его соединения, нахождение в природе, получение, свойства, применение. Хлороводород и соляная кислота. Хлориды. Кислородные соединения хлора.
К и с л о р о д. Нахождение в природе, получение в промышленности и в
лаборатории. Свойства кислорода: аллотропия и физические свойства аллотропных модификаций; окислительные свойства кислорода в реакциях с простыми
веществами, с низшими оксидами, с органическими и неорганическими веще-
52
ствами. Восстановительные свойства кислорода в реакции с фтором. Окислительные свойства озона. Применение кислорода и озона.
С е р а и е е с о е д и н е н и я. Нахождение серы в природе и её получение в промышленности и в лаборатории. Аллотропия и физические свойства
её модификаций. Окислительные и восстановительные свойства серы. Применение серы. Сероводород, нахождение в природе, получение, строение молекулы и
свойства: физические и химические. Сероводородная кислота и сульфиды. Оксид серы (ІV), его свойства. Сернистая кислота и ее соли. Серная кислота: промышленное производство, физические и химические свойства: окислительные и
обменные. Применение серной кислоты. Соли серной кислоты.
А з о т и е г о с о е д и н е н и я. Нахождение в природе, получение.
Строение молекулы. Окислительные и восстановительные свойства азота. Применение азота. Аммиак: получение, строение молекулы, свойства (основные, реакции комплексообразования, восстановительные, окислительные, реакции с органическими веществами и с углекислым газом). Соли аммония и их применение. Оксиды азота, их строение и свойства. Азотная кислота: получение, строение молекулы и свойства. Нитраты, их применение.
Ф о с ф о р и е г о с о е д и н е н и я. Нахождение в природе, получение. Аллотропия и физические свойства модификаций. Окислительные свойства
(реакции с металлами) и восстановительные свойства фосфора (реакции с галогенами, кислородом, концентрированной серной и азотной кислотами). Фосфин,
его свойства, соли фосфония. Фосфорноватистая и фосфористая кислоты.
Классификация и значение минеральных удобрений, реакции, лежащие в
основе их получения. Определение питательной ценности минерального удобрения.
У г л е р о д и е г о с о е д и н е н и я. Нахождение в природе. Аллотропия и физические свойства модификаций. Химические свойства углерода:
восстановительные (взаимодействие с галогенами, кислородом, серой, азотом,
водой, оксидом меди (ІІ), концентрированной серной и азотной кислотами) и
окислительные (с металлами, водородом, кремнием, бором).
Получение, свойства и применение оксидов углерода. Угольная кислота и
её свойства. Соли угольной кислоты.
К р е м н и й и е г о с о е д и н е н и я. Нахождение в природе, получение. Аллотропия и свойства аллотропных модификаций кремния. Восстановительные (реакции с галогенами, кислородом, растворами щелочей, плавиковой
кислотой) и окислительные свойства кремния (реакции с металлами). Применение кремния. Оксид кремния, кремниевая кислота и её соли. Силикатная промышленность.
Демонстрации. Получение водорода и его свойства. Реакции воды с металлами и солеобразующими оксидами. Получение пятиводного кристаллогидрата сульфата меди(ІІ) из безводной соли. Разложение пероксида водорода, его
окислительные свойства в реакции с гидроксидом железа (ІІ) и восстановительные с кислым раствором перманганата калия. Галогены (простые веще53
ства), окислительные свойства хлорной воды. Получение соляной кислоты и ее
свойства. Качественные реакции на галогенид-ионы. Получение кислорода разложением перманганата калия и нитрата натрия, получение оксидов из простых
и сложных веществ. Окисление аммиака с помощью индикатора и без него. Горение серы, взаимодействие серы с металлами (алюминием, цинком, железом).
Получение сероводорода и сероводородной кислоты, доказательство наличия
сульфид-иона в растворе. Свойства серной кислоты. Качественные реакции на
сульфит и сульфат-анионы. Схема промышленной установки фракционной перегонки воздуха. Получение и разложение хлорида аммония. Качественная реакция на ион аммония. Получение оксида азота (ІV) реакцией взаимодействия
меди с концентрированной азотной кислотой. Взаимодействие оксида азота(ІV)
с водой. Разложение нитрата натрия, горение черного пороха. Горение фосфора,
растворение оксида фосфора (V) в воде. Качественная реакция на фосфат- анион. Коллекция минеральных удобрений. Коллекция природных соединений углерода. Кристаллические решетки алмаза и графита. Адсорбция оксида азота(ІV) активированным углем. Восстановление оксида меди (ІІ) углем.
Лабораторные опыты. Получение жесткой воды. Удаление временной и
постоянной жесткости. Ознакомление с коллекцией природных соединений
серы. Качественная реакция на сульфат-анион. Получение углекислого газа взаимодействие мрамора с соляной кислотой и исследование его свойств. Качественная реакция на карбонат-анион. Ознакомление с коллекцией природных
силикатов и продукцией силикатной промышленности. Получение кремниевой
кислоты взаимодействием раствора силиката натрия с сильной кислотой, растворение кремниевой кислоты в щелочи, разложение при нагревании.
Практические работы. 1. Адсорбционные и восстановительные свойства
углерода. 2. Получение жесткой воды и изучение ее свойств.
Тема 11. Химия элементов-металлов (8/11/13 ч)
d-Элементы.
М е т а л л ы I А г р у п п ы. Общая характеристика щелочных металлов на основании положения в периодической системе элементов Д.И. Менделеева и строения атомов. Получение, физические и химические свойства щелочных металлов. Катионы щелочных металлов как важнейшая химическая форма
их существования, регулятивная роль катионов калия и натрия в живой клетке.
Природные соединения натрия и калия, их значение.
М е т а л л ы II А г р у п п ы. Общая характеристика щелочноземельных
металлов, магния и бериллия на основании положения в периодической системе
элементов Д.И. Менделеева и строения атомов. Кальций, его получение, физические и химические свойства. Важнейшие соединения кальция, их значение и
применение. Кальций в природе, его биологическая роль.
54
А л ю м и н и й. Характеристика алюминия на основании положения в
периодической системе элементов Д.И.Менделеева и строения атома. Получение, физические и химические свойства алюминия. Важнейшие соединения
алюминия, их свойства, значение и применение. Природные соединения алюминия.
Ж е л е з о. Железо и его соединения в различных степенях окисления.
М е д ь, с е р е б р о, р т у т ь. Характеристика элементов по положению в периодической системе элементов Д.И. Менделеева и строения атомов.
Физические и химические свойства, получение и применение простых веществ.
Важнейшие соединения меди, серебра и ртути.
Ц и н к. Характеристика элемента по положению в периодической системе элементов Д.И. Менделеева и строения атома. Физические и химические
свойства, получение и применение цинка. Характеристика важнейших соединений (оксида и гидроксида цинка).
Х р о м. Характеристика элемента по положению в периодической системе элементов Д.И. Менделеева и строению атома. Физические и химические
свойства, получение и применение хрома. Характеристика важнейших соединений (оксида и гидроксида хрома (ІІІ), дихроматов и хроматов щелочных металлов).
М а р г а н е ц. Характеристика элемента по положению в периодической системе элементов Д.И. Менделеева и строению атома. Физические и химические свойства, получение и применение марганца и его соединений.
Демонстрации. Образцы щелочных металлов. Взаимодействие щелочных
металлов с водой. Реакция окрашивания пламени солями щелочных металлов.
Образцы металлов IIА группы. Взаимодействие кальция с водой. Горение магния в воде и твердом углекислом газе. Качественные реакции на катионы магния, кальция, бария. Реакции окрашивания пламени солями металлов IIА группы. Получение и исследование свойств гидроксида хрома (ІІІ), окислительные
свойства дихромата калия. Окислительные свойства перманганата калия.
Лабораторные опыты. Взаимодействие алюминия с растворами кислот и
щелочей. Получение и изучение свойств гидроксида алюминия. Коллекция железосодержащих руд, чугуна и стали. Получение нерастворимых гидроксидов
железа и изучение их свойств. Получение комплексных соединений железа. Качественные реакции на катионы меди и серебра. Получение и исследование
свойств гидроксида цинка.
Практические работы. 1. качественные реакции на катионы и анионы. 2.
Получение комплексных солей меди с органическими и неорганическими лигандами и исследование их свойств.
55