. 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: ацетатном шелке, вискозе. 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.
Получение тринитрата целлюлозы.
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 занятия
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 йода на крахмал.
-
Амины, аминокислоты, белки
Классификация и изомерия аминов. Понятие об аминах. Первичные, вторичные и третичные амины. Классификация аминов по типу углеводородного радикала и числу аминогрупп в молекуле. Гомологические ряды предельных алифатических и ароматических аминов, изомерия и номенклатура.
Химические свойства аминов. Амины как органические основания, их сравнение с аммиаком и другими неорганическими основаниями. Сравнение химических свойств алифатических и ароматических аминов. Образование амидов. Анилиновые красители. Понятие о синтетических волокнах. Полиамиды и полиамидные синтетические волокна.
Применение и получение аминов. Получение аминов. Работы Н.Н.Зинина.
Аминокислоты. Понятие об аминокислотах, их классификация и строение. Оптическая изомерия а-аминокислот. Номенклатура аминокислот. Двойственность кислотно-основных свойств аминокислот и ее причины. Биполярные ионы. Реакции конденсации. Пептидная связь. Синтетические волокна: капрон, энант. Классификация волокон. Получение аминокислот, их применение и биологическая функция.
Белки. Белки как природные полимеры. Первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры белков. Фибриллярные и глобулярные белки. 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.
Практические занятия
Образование солей анилина. Бромирование анилина.
Образование солей глицина. Получение медной соли глицина.
Денатурация белка. Цветные реакции белков.
-
Азотсодержащие гетероциклические соединения. Нуклеиновые кислоты
Нуклеиновые кислоты. Нуклеиновые кислоты как природные полимеры. Нуклеотиды, их строение, примеры. 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.
Лабораторный опыт
Изготовление объемных и шаростержневых моделей азотистых гетероциклов.
-
Биологически активные соединения
Ферменты. 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 ферментов от температуры и рН среды. Значение ферментов в биологии и применение в промышленности.
Витамины. 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.
Гормоны. 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.
Лекарства. 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, дигидрофолиевой 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 занятия
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 я-аминофенола.
2. Общая и неорганическая химия
2.1. Химия — наука о веществах
Состав вещества. Химические элементы. Способы существования химических элементов: атомы, простые и сложные вещества. Вещества постоянного и переменного состава. Закон постоянства состава веществ. Вещества молекулярного и немолекулярного строения. Способы отображения молекул: молекулярные и структурные формулы; шаростержневые и масштабные пространственные (Стюарта — Бриглеба) модели молекул.
Измерение вещества. Масса атомов и молекул. Атомная единица массы. Относительные атомная и молекулярная массы. Количество вещества и единицы его измерения: моль, ммоль, кмоль. Число Авогадро. Молярная масса.
Агрегатные состояния вещества. Твердое (кристаллическое и аморфное), жидкое и газообразное агрегатные состояния вещества. Закон Авогадро и его следствия. Молярный объем веществ в газообразном состоянии. Объединенный газовый закон и уравнение Менделеева — Клапейрона.
Смеси веществ. Различия между смесями и химическими соединениями. Массовая и объемная доли компонентов смеси.
Демонстрации
Опыты, иллюстрирующие закон сохранения массы веществ.
Набор моделей атомов и молекул.
Некоторые вещества количеством в 1 моль.
Модель молярного объема газов.
Практические занятия
Изготовление моделей молекул некоторых органических и неорганических веществ.
Очистка веществ фильтрованием и дистилляцией. Очистка веществ перекристаллизацией.
2.2. Строение атома
Атом — сложная частица. Доказательства сложности строения атома: катодные и рентгеновские лучи, фотоэффект, радиоактивность, электролиз.
Планетарная модель атома Э. Резерфорда. Строение атома по Н. Бору. Современные представления о строении атома. Корпускулярно-волновой дуализм частиц микромира.
Состав атомного ядра. Нуклоны: протоны и нейтроны. Изотопы и нуклиды. Устойчивость ядер.
Электронная оболочка атомов. Понятие об электронной орбитали и электронном облаке. Квантовые числа: главное, орбитальное (побочное), магнитное и спиновое. Распределение электронов по энергетическим уровням, подуровням и орбиталям в соответствии с принципом наименьшей энергии, принципом Паули и правилом Гунда. Электронные конфигурации атомов химических элементов.
Валентные возможности атомов химических элементов.
Электронная классификация химических элементов: s-, p-, d-, f-элементы.
|
