bigpo.ru
добавить свой файл
1 2 ... 10 11
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ВОЛОГОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»





        1. ПРОГРАММА


вступительного экзамена по ХИМИИ

в магистратуру по направлению

540100М «ХИМИЧЕСКОЕ образование»


Вологда

2010


ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ ДЛЯ ПОСТУПАЮЩИХ В МАГИСТРАТУРУ ПО НАПРАВЛЕНИЮ 540100М «ХИМИЧЕСКОЕ образование»


  1. Химическая связь и строение молекул.

  2. Энергетика и направленность химических процессов.

  3. Протолитическая теория кислот и оснований (И. Бренстед и Т. Лоури). Протолиты. Протолиз. Кислота, основание, амфолит с точки зрения протолитической теории. Теория кислот и оснований Льюиса. Гидролиз.

  4. Теория окислительно-восстановительных реакций.

  5. Понятие о комплексных соединениях. Основные положения координационной теории Альфреда Вернера.

  6. Общая характеристика элементов группы периодической системы (по выбору ).

  7. Типы связей в органической химии. Гибридизация атомов углерода и азота. Электронные эффекты.

  8. Общие принципы реакционной способности органических соединенинй.

  9. Нуклеофильное замещение в алифатическом ряду. Механизмы SN1 и SN2, смешанный ионно-парный механизм. Влияние структуры субстрата и полярности растворителя на скорости и механизм реакции.

  10. Электрофильное замещение. Влияние структуры субстрата и эффектов среды на скорость и направление реакций. Генерирование электрофильных реагентов.

  11. Реакции элиминирования (отщепления). Механизмы гетеролитического элиминирования Е1 и Е2. Стереоэлектронные требования и стереоспецифичность при Е2-элиминировании.

  12. Электрофильное присоединение. Сильные и слабые электрофилы, механизм и стереохимия присоединения, регио- и стереоселективность реакций. Присоединение к сопряженным системам.

  13. Нуклеофильное присоединение к карбонильной группе: присоединение оснований, включая карбанионы, металлорганических соединений.

  14. Перегруппировки. Классификация перегруппировок: пинаколиновая, Демьянова, Вагнера—Мейервейна, Гофмана.

  15. Содержание обучения химии.

  16. Методы обучения химии.

  17. Формы организации обучения химии.

  18. Оценка результатов обучения химии.

  19. Формирование основных химических понятий в школьном курсе химии (вещество, химическая реакция).

  20. Содержание и методика изучения других отдельных разделов и тем школьного курса химии (по выбору).

  21. Методические принципы изучения органических веществ.

  22. Современные технологии обучения химии.

  1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Программа экзамена по направлению 540100М – «Естественнонаучное образование» магистерской программы "Химическое образование» составлена на основе требований последнего поколения государственного образовательного стандарта к минимуму содержания и уровню подготовки специалиста и бакалавра.

Программа включает основные разделы химии, соответствующие уровню знаний специалиста и бакалавра, знание которых необходимо для последующего освоения дисциплин магистерской программы.

Целью вступительных испытаний по химии при поступлении в магистратуру является проверка уровня знаний фундаментальных основ трёх основных разделов дисциплины: органической химии, общей и неорганической химии и методики обучения химии. Программа испытания включает вопросы, изучавшиеся студентами естественно-географического факультета в рамках различных учебных курсов.

Работа над программным материалом при подготовке ответов на большинство вопросов требует интегрированных знаний из различных дисциплин профессионального цикла обучения.

Поступающие в магистратуру должны проявить осведомлённость в вопросах практического характера, связанных с понятиями об измерительной аппаратуре, принципах количественного и качественного анализа соединений, методическом арсенале современной химии.

В процессе экзамена поступающие должны продемонстрировать свою подготовленность к продолжению образования в магистратуре с целью углубления химико-педагогических знаний и компетентных умений применения их в образовательной, а также профессиональной исследовательской практике.

При подготовке к экзамену поступающим рекомендуется опираться на методические разработки, подготовленные ведущими преподавателями кафедры химии.

  1. СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

Часть 1. Общая и неорганическая химия

АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНОЕ УЧЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ И СТЕХИОМЕТРИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ

Возникновение и развитие атомно-молекулярного учения. Гипотеза о дискретности вещества в философских работах древности и ее возрождение на основе экспериментальных данных химии XVII–XVIII веков. Факты, закономерности и законы, послужившие экспериментальной базой для развития представлений о дискретном строении вещества. Проникновение физических и математических методов в химию. Работы Р. Бойля, М. В. Ломоносова, А. Л. Лавуазье. Закон сохранения массы и энергии, его значение в химии. Закон постоянства состава Пруста. Дальтониды (стехиометрические соединения). Бертоллиды (нестехиометрические соединения). Закон кратных отношений Дальтона. Границы применимости этих законов. Атомистика Дальтона. Закон простых объемных отношений Гей-Люссака. Закон Авогадро, следствия из закона. Уравнение Менделеева–Клапейрона. Основные положения атомно-молекулярной теории. Атомы и молекулы. Их размеры и массы. Относительные атомные и молекулярные массы. Число Авогадро.

Химическая метрология. Единицы измерения в химии. Моль — единица количества вещества. Молярная масса и молярный объем газа. Методы определения атомных и молекулярных масс. Химический эквивалент. Молярная масса эквивалента вещества. Закон эквивалентов. Соотношение между молярной массой и молярной массой эквивалента. Фактор эквивалентности, эквивалентное число. Методы определения атомных и молярных масс эквивалентов. Определение молекулярных масс газообразных веществ. Границы применимости понятия "молекула". Нахождение простейших и истинных формул химических соединений.

Становление и развитие понятия "химический элемент" в рамках модели дискретного строения вещества (Р. Бойль, Д. Дальтон, М. В. Ломоносов).

Разграничение понятий "химический элемент" и "простое вещество". Современная трактовка понятия "химический элемент". Изотопы.

Распространенность и распределение элементов в земной коре; понятие о геохимии.

Простые вещества. Аллотропия. Сложные вещества как форма существования элементов в соединениях. Изомерия. Стехиометрические расчеты.

СТРОЕНИЕ АТОМА

Экспериментальное обоснование представлений об атоме как сложной системе. Открытие электрона. Радиоактивность. Основные характеристики -, -, и -лучей. Модель атома Томсона. Опыты Резерфорда по рассеянию -частиц. Планетарная модель атома, ее достоинства и недостатки.

Исходные теоретические и экспериментальные предпосылки разрешения внутренних противоречий планетарной модели. Корпускулярно-волновой дуализм излучения. Кванты. Уравнение Планка. Объяснение фотоэффекта Эйнштейном. Фотоны. Спектры атомов. Модель атома водорода по Бору. Постулаты Бора. Объяснение спектра атома водорода. Внутренние противоречия теории атома водорода по Бору. Попытки их устранения. Корпускулярно-волновой дуализм частиц. Волны де Бройля. Принцип неопределенности Гейзенберга.

Квантово-механическая модель атома водорода. Квантовые числа как параметры, определяющие состояние электрона в атоме. Главное (n), орбитальное (l), магнитное (ml), спиновое (ms) квантовые числа. Физический смысл квантовых чисел. Понятие об электронном облаке.

Атомные орбитали (АО). Энергетические уровни, энергетические подуровни. Основное и возбужденное состояние. Вырожденные состояния. Вид атомных s-, p-, d- и f-орбиталей.

Электронная емкость уровней и подуровней.

Многоэлектронные атомы. Заряды ядер атомов. Закон Мозли. Три принципа заполнения орбиталей в атомах: принцип наименьшей энергии, принцип (запрет) Паули, правило Гунда, правила Клечковского. Эффект проникновения и экранирование. Электронная конфигурация атома. Электронные формулы. Символическая и графическая формы записи электронных формул атома.

Ядро как динамическая система протонов и нейтронов. Массовое число. Нуклоны. Изотопы. Изобары. Изотоны. Устойчивые и неустойчивые ядра. Радиоактивный распад ядер. Период полураспада.

Ядерные реакции и превращения химических элементов. Искусственная радиоактивность. "Меченые" атомы и их применение. Использование ядерной энергии в мирных целях.

Свойства изолированных атомов: условный атомный радиус, энергия ионизации, энергия сродства к электрону, их изменение в периодах и группах. Свойства атомов в соединениях: атомные радиусы (ковалентные, ионные, металлические), электроотрицательность, относительная электроотрицательность, степени окисления, валентность, координационое число, их изменение в периодах и группах. Диамагнетизм, парамагнетизм веществ.

ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ Д.И. МЕНДЕЛЕЕВА

Жизнь и научно - педагогическая деятельность Д. И. Менделеева. Систематизация и классификация фактов как необходимый этап развития науки. Первые попытки классификации химических элементов.

Открытие периодического закона Д. И. Менделеевым. Принцип построения естественной системы элементов. Использование Д. И. Менделеевым метода интерполяции для исправления атомных масс и предсказания свойств еще не открытых элементов. Экспериментальное подтверждение теоретических предсказаний Д. И. Менделеева. Современная формулировка периодического закона.

Периодическая система как естественная система элементов. Длинная и короткая формы периодических таблиц, их особенности. Периоды, группы, подгруппы. Связь положения элемента в периодической системе с электронным строением его атома. Особенности электронных конфигураций атомов элементов главных и побочных подгрупп. Элементы s-, p-, d-, f-семейств. Периодически и непериодически изменяющиеся свойства элементов. Изменение величин радиусов, энергий ионизации, сродства к электрону и электроотрицательности атомов элементов с ростом зарядов их ядер. d- и f- сжатие. Периодичность изменения свойств элементов как проявление периодичности изменения электронных конфигураций атомов.

Значение открытия периодического закона в развитии науки. Раскрытие в периодической системе всеобщей естественной взаимосвязи между химическими элементами.


следующая страница >>