Современные подходы к преподаванию химии в средней школе: проблемы и решения копия 1

1.      Электронное строение атомов. Спектральные линии водорода. Водородоподобные атомы и ионы. Корпускулярно-волновой дуализм и боровские орбиты. Электронные орбитали и квантовые числа. Многоэлектронные атомы. Эффективные заряды. Энергетические диаграммы состояний водородоподобных и многоэлектронных атомов. Принципы заполнения электронами атомных орбиталей. Изменение взаимного расположения энергий 4s и 3d подуровней у элементов 4го периода. “Проскок” электронов. Периодический закон и периодические изменения свойств элементов (атомных и ионных радиусов, энергии ионизации и сродства к электрону, электроотрицательности по Малликену и Полингу) в группах и периодах.  Кайносимметричные орбитали, их влияние на химические свойства элементов. Понятие о d- и f-сжатии.Химическая связь – определение и основные типы. Ковалентная связь. Механизмы ее образования. Метод валентных связей. Характеристики химической связи – порядок (кратность) связи, длина, энергия, полярность. Их взаимосвязь. Структуры Льюиса. Правило октета и исключения из него. Степень окисления и формальный заряд атома в молекуле. Резонансные структуры и их роль в повышении стабильности ионов и молекул. Геометрия молекул. Гибридизация атомных орбиталей. Модель отталкивания электронных пар валентных орбиталей (метод Гиллеспи). Влияние соотношения радиусов центрального атома и лигандов, кратности и полярности связей на геометрию молекулы. Основные положения и недостатки метода. Метод молекулярных орбиталей (МО) в приближении ЛКАО. Образование связывающих, несвязывающих и разрыхляющих орбиталей. Порядок связи и его обоснование экспериментальными данными. Электронное строение гомоядерных и гетероядерных двухатомных молекул элементов 1-го и 2-го периода. Проявление s-p смешивания при образовании МО. Нековалентные виды связи – ионная и металлическая. Межмолекулярные взаимодействия. Водородная связь, ее природа, характеристики и проявление в конденсированном состоянии веществ и в структуре макромолекул в водных растворах. Ван-дер-Ваальсова связь, ее виды, примеры и роль в строении, свойствах и взаимодействии веществ.

2.      Основы термодинамики. Внутренняя энергия, работа и теплота. Первый закон термодинамики и его применение к химическим реакциям. Термохимические уравнения реакций. Закон Гесса. Энтальпия. Стандартное состояние. Простые вещества и выбор эталонных простых веществ. Энтальпия образования. Термохимические циклы.  Энтропия. Второй закон термодинамики в применении к химическим процессам. Энергия Гиббса, энтальпийный и энтропийный факторы. Химический потенциал и его зависимость от концентрации и давления. Обратимые реакции. Химическое равновесие – определение и общие свойства. Изотерма Вант-Гоффа.  Критерий самопроизвольного протекания реакции. Константа равновесия и ее связь с энергией Гиббса. Зависимость направления реакции от температуры. Принцип Ле Шателье. Основы химической кинетики. Скорость химической реакции и ее зависимость от различных факторов. Закон действующих масс для элементарной реакции. Константа скорости, ее свойства и размерность. Динамическое равновесие, связь констант скорости с константой равновесия. Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Энергетический профиль реакции. Уравнение Аррениуса. Катализ, общий механизм катализа.

3.       Растворы, их классификация. Способы выражения концентрации растворов. Растворимость веществ в разных агрегатных состояниях и ее зависимость от температуры и давления. Равновесие «кристалл-раствор». Произведение растворимости. Условие выпадения осадка. Электролитическая диссоциация, электролиты и неэлектролиты. Степень диссоциации, константа диссоциации. Закон разбавления Оствальда. Сильные и слабые электролиты. Кислоты и основания как классы соединений. Диссоциация кислот, оснований и солей. Сильные и слабые кислоты и основания. Константы кислотности и основности. Ступенчатая диссоциация на примере фосфорной кислоты. Правила Полинга. Кислоты и основания как классы химических соединений и по Аррениусу. Кислоты по Бренстеду, сопряженные кислоты и основания. Связь констант кислотности и основности. Кислоты и основания по Льюису. Вода как кислота и основание. Ионное произведение воды, pH. Расчет pH растворов сильных и слабых кислот и оснований. Кислотно-основное титрование. Кривые титрования сильных, слабых и многоосновных кислот. Буферные растворы, понятие буферной емкости. Расчет pH буферных растворов, уравнение Гендерсона-Гассельбаха и условия его применимости. Условие разделения смесей путем осаждения веществ из растворов или растворения осадков. Гидролиз солей - частный случай равновесия в растворах. Гидролиз по катиону, по аниону и взаимный гидролиз. Сравнение гидролиза средних и кислых солей. Необратимый гидролиз. Степень гидролиза, и факторы, влияющие на нее. Константа гидролиза, расчет pH растворов гидролизуемых солей.

Коллигативные свойства растворов электролитов и неэлектролитов. ...