Юный химик

Проведение красочных и занимательных опытов с использованием бытовых и пищевых продуктов.

Теоретические основы химии. Раздел посвящен изучению теоретических основ химии: что такое атом, его строение, периодическая система Д.И. Менделеева, закономерности в изменении свойств, химическая связь.  

Классификация и свойства неорганических веществ. Лабораторные занятия, на которых студенты изучают свойства основных классов неорганических веществ: оксиды, гидроксиды, кислоты, соли, в том числе кислые, основные, двойные и комплексные соли. Решение задач базового и профильного уровней. 

Химическая реакция. Экспериментальное изучение влияния на скорость реакций различных факторов: активности металлов, степени измельчения вещества, концентрации, нагревания. Выполнение заданий и решение задач на химическое равновесие, на скорость реакций. Изучение окислительно-восстановительных реакций с использованием красочных опытов.

Химия элементов - металлов. Изучение физических и химических свойств щелочных и щелочноземельных металлов, алюминия, железа, меди, серебра и золота, марганца и хрома. Установление закономерностей изменения металлических, окислительно-восстановительных и кислотно-основных свойств.

Химия элементов - неметаллов. Изучение физических и химических свойств щелочных и щелочноземельных металлов, алюминия, железа, меди, серебра и золота, марганца и хрома. Установление закономерностей изменения металлических, окислительно-восстановительных и кислотно-основных свойств.

 

Химическая посуда. Методы очистки и выделения органических соединений. В формате лабораторного практикума студенты изучают классификацию химической посуды и способы разделения смесей (отстаивание, декантация, фильтрование, действие магнитом, при помощи делительной воронки, выпаривание, перегонка, экстракция, возгонка). 

Электронное строение атома углерода. Химическая связь в органических соединениях. Теория строения органических соединений А. М. Бутлерова и современные представления о структуре молекул. Изомерия. С привлечением демонстрационного материала студенты изучают валентные состояния атома углерода (первое валентное состояние — sp³-гибридизация, второе валентное состояние — sр²-гибридизация, третье валентное состояние — sp-гибридизация)  и все возможные виды изомерии на конкретных примерах. 

Представление о классификации органических веществ. Гомологические ряды. Номенклатура органических соединений. Изучение химического строения и свойств органических веществ.  Классификация органических соединений по функциональным группам. Написание структурных формул по названию соединений, составление названий соединений по структурным формулам. 

Углеводороды. Изучение номенклатуры, изомерии, способов получения, химических свойств углеводородов: алканов, циклоалканов, алкенов, алкинов, диенов, аренов. Выполнение лабораторных работ. Решение задач на вывод химической формулы, составление уравнений реакций. 

Кислородсодержащие органические соединения. Изучение номенклатуры, изомерии, способов получения, химических свойств спиртов, фенолов, альдегидов, кетонов, карбоновых кислот, простых и сложных эфиров. Выполнение лабораторных работ, решение задач и составление уравнений реакций.

Азотсодержащие органические соединения. Выполнение лабораторных работ. Изучение строения, свойств, характерных химических реакций, способов получения аминов, аминокислот. Рассмотрение качественных реакций, характерных для белков: горение, денатурация, гидролиз, качественные (цветные) реакции. 
  

Современные представления о строении атома. Уроки-семинары с использованием демонстрационных плакатов и видеофильмов. Обобщение знаний об электронном строении атомов и ионов. Закрепление умений в составлении электронных конфигураций атомов и ионов химических элементов, основных понятий (атомная орбиталь, электронный подуровень, уровень, основное и возбужденное состояние атома, квантовые числа, электронное семейство элементов, валентные возможности атомов). Выполнение упражнений, тестов. Самостоятельная работа. 

Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Уроки-семинары с использованием видеофильмов. Подготовка учащимися презентаций и докладов. Закрепление знаний о структуре ПСХЭ, о физическом смысле порядкового номера элемента, номера периода, группы, подгруппы. Формирование способности объяснять наблюдаемые закономерности в периодическом изменении свойств элементов и их соединений. 

Химическая связь и строение вещества. Уроки-семинары с использованием демонстрационных плакатов и видеофильмов по теме. Формирование представлений о природе, типах и свойствах химической связи, способах и моделях ее образования; о гибридизации атомных орбиталей и зависимости геометрической формы ковалентных молекул и ионов от типа гибридизации. Получение знаний о типах кристаллических решеток, о взаимосвязи физических и химических свойств веществ с характером связи в них и типом кристаллической решетки. Выполнение упражнений, тестов. Самостоятельная работа.

Химическая реакция. Уроки-семинары с целью обобщения представлений о типах и классификации химических реакций. Представление о  термодинамических закономерностях возможного/невозможного протекания химических реакций: энтальпии, энтропии, энергии Гиббса.
Углубление знаний о скорости и механизмах химических реакций, о факторах, влияющих на скорость реакции; о химическом равновесии и принципе Ле Шателье. Закрепление смысла понятий: «вещества-электролиты», «электролитическая диссоциация», «гидролиз», «электролиз», «комплексообразование». Закрепление навыков составления уравнений ОВР с использованием методов электронного и электронно-ионного баланса. Выполнение упражнений, тестов, лабораторных работ. 

Расчеты по уравнениям химических реакций. Уроки-решение задач. Выполнение расчетов по уравнениям реакций,  в том числе с учетом теплового эффекта реакции (по термохимическим уравнениям). Развитие навыков в решении задач с использованием понятий: химическое равновесие и константа химического равновесия. 

Неорганическая химия. Уроки-семинары. Обобщение и закрепление знаний о классификации и номенклатуре неорганических веществ, в том числе комплексных соединений. Изучение химических свойств простых веществ-неметаллов и веществ-металлов и их соединений. Формирование представлений о лабораторных способах получения водородных соединений неметаллов, оксидов, гидроксидов, солей, комплексных соединений и о применении веществ в быту, в технике, в производстве, т.п. Решение задач, выполнение упражнений, тестов. Самостоятельная работа. 

Экспериментальные основы химии. Практическое занятие. Лабораторная посуда и оборудование. Правила безопасной работы с едкими, горючими, токсичными веществами и средствами бытовой химии.

Общие представления о промышленных способах получения важнейших неорганических веществ. Применение веществ. Уроки-семинары с использованием демонстрационных плакатов  и видеофильмов по производству аммиака, серной кислоты, чугуна и стали, др. Решение задач по теме производства неорганических соединений.

Органическая химия. Обобщение и закрепление знаний о строении, номенклатуре, классификации органических веществ. Изучение химических и физических свойств, способов получения основных классов органических соединений: углеводородов, спиртов, фенол, аминов, альдегидов, кетонов и карбоновых кислот. Решение задач на вывод брутто-формулы, цепочек. Разбор  экспериментальных задач на распознавание классов органических веществ. 

Разбор и решение олимпиадных задач (теоретических и практических) любого уровня сложности.

Выполнение научно-исследовательских работ под руководством ведущих ученых Химического факультета ТГУ по следующим направлениям:

• Исследование биологической активности экстрактов лекарственных растений
• Исследование биосовместимости материалов медицинского назначения
• Исследование антибактериальной активности
• Исследование процесса окисления глюкозы
• Получение волокнистых тканевых материалов
• Получение систем адресной доставки лекарств на основе альгината натрия
• Определение и расчёт влажности почвы и /или торфа (разная температура и расчёт формул)
• Определение кислотности природных объектов (вода: природная, питьевая, торф, почва)
• Основы титрования (определение ионов Са и Мg в воде: дистиллированной, природной, сточной, водопроводной, питьевой)

Рекомендации по постановке эксперимента, практическому выполнению, обработке и обсуждении полученных результатов, помощь в подготовке доклада/тезисов/презентации для научных мероприятий, правка химического языка текста.