Вопросы к государственному экзамену по химии Специальность 050101 Химия 1. Атом как структурная единица химического элемента. Строение атома. Состав атомных ядер. Изотопы. Радиоактивный распад. 2. Электронное строение атома. Развитие представлений о строении атома Строение атома водорода по Н.Бору. Основополагающие идеи волновой механики. Квантовые числа. Атомные орбитали. 3. Электронное строение многоэлектронного атома. Принципы и порядок заполнения атомных орбиталей. Связь между электронным строением атома и положением элемента в Периодической системе. 4. Периодический закон Д.И. Менделеева. Этапы формирования физического смысла периодического закона. Структура периодической системы. Значение периодического закона. 5. Периодичность изменения свойств химических элементов (размеров атомов и ионов, энергий ионизации, сродства к электрону) как проявление периодичности изменения электронных конфигураций атомов. 6. Химическая связь. Природа химической связи и ее основные характеристики (энергия, длина, направленность, полярность). Основные типы химических связей. 7. Ковалентная связь: общая характеристика. Способы образования и разрыва ковалентной связи. Донорно-акцепторные взаимодействия. Факторы, влияющие на длину и энергию ковалентной связи. 8. Метод молекулярных орбиталей в приближении МО ЛКАО. Связывающие и разрыхляющие МО. Порядок связи. Описание гомо- и гетероядерные двухатомных молекул методом МО ЛКАО. 9. Метод валентных связей (ВС). Характеристика основных положений метода ВС в сравнении с методом МО. Структуры Льюиса. Метод наложения валентных схем. Резонанс. Понятие о сопряжении. 10. Пространственное строение ковалентных соединений. Модель отталкивания электронных пар валентной оболочки (теория Гиллепси). Теория гибридизации. Полярность молекул. 11. Нековалентные взаимодействия. Силы Ван-дер-Ваальса. Водородная связь. Химические связи в твердых веществах. 12. Предмет изучения химической термодинамики. Первый закон термодинамики. Энтальпия. Термохимия. Закон Гесса. Расчет тепловых эффектов химических реакций. 13. Второй закон термодинамики. Энтропия. Роль энтальпийного и энтропийного факторов в определении направленности химических процессов при различных условиях. 14. Скорость химической реакции. Факторы, влияющие на скорость химических реакций в гомогенных и гетерогенных системах. Закон действия масс. 15. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Энергия активации. Теория переходного состояния (активированного комплекса). Зависимость скорости реакции от температуры. Катализ. 16. Химическое равновесие. Кинетическое и термодинамическое описание состояния равновесия. Константа равновесия. Смещение химического равновесия, принцип Ле Шателье. 1 17. Растворы как многокомпонентные гомогенные системы. Классификация растворов. Способы выражения состава раствора. Зависимость растворимости от природы растворяемого вещества и растворителя. Равновесия в растворах малорастворимых веществ. Произведение растворимости. 18. Теория электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Степень электролитической диссоциации, ее зависимость от природы и концентрации электролита. Константа диссоциации. 19. Вода как амфотерный электролит. Ионное произведение воды и водородный показатель (рН). Индикаторы. Гидролиз. Степень и константа гидролиза. Влияние внешних факторов на степень гидролиза. 20. Кислоты и основания в неорганической химии. Теории Аррениуса, Бренстеда-Лаури, Льюиса, Лукса-Флуда. Реакции нейтрализации, явление амфотерности. 21. Понятие о степени окисления элемента в соединении. Классификация окислительновосстановительных реакций. Важнейшие окислители и восстановители, окислительно-восстановительная двойственность. 22. Электродные процессы. Стандартные электродные потенциалы. Направленность окислительно-восстановительных реакций. Гальванические элементы. Электролиз расплавов и водных растворов электролитов. Промышленное использование электролиза. 23. Общие принципы классификации и номенклатуры неорганических веществ. Простые вещества. Аллотропия. Неметаллы: физические и химические, нахождение в природе, общие принципы получения. 24. Металлы. Общие физические и химические свойства металлов. Основные виды руд, их обогащение. Важнейшие методы получения металлов из руд. 25. Бинарные неорганические соединения. Классификации бинарных соединений по постоянству состава, структуре и свойствам, анионообразователю. Оксиды: физические и химические, нахождение в природе, общие принципы получения. 26. Кислоты в неорганической химии. Классификация и номенклатура. Факторы, определяющие силу бескислородных и кислородсодержащих кислот. Физические и химические свойства кислот. Кислоты – окислители. 27. Основания. Гидроксиды металлов как основания. Классификация и номенклатура гидроксидов. Строение. Физические и химические свойства. Общие принципы получения. 28. Соли. Классификация и номенклатура солей. Физические и химические свойства. Особенности химических свойств кислых и основных солей. Общие принципы получения солей. 29. Комплексные соединения. Основные положения координационной теории. Номенклатура и классификация комплексных соединений. Изомерия. Устойчивость комплексных соединений. Константа нестойкости. Химические свойства комплексных соединений. 30. Классификация химических реакции с участием неорганических соединений. Кислотно-основные взаимодействия. Реакции нейтрализации и гидролиза. Окислительно-восстановительные процессы. Донорно-акцепторные взаимодействия. 31. Водород. Общая характеристика элемента. Физические и химические свойства. Соединения водорода с металлами и неметаллами. Получение и применение водорода в промышленности и лабораторной практике. Понятие о водородной энергетике. 2 32. Кислород. Общая характеристика элемента. Аллотропия. Получение и использование кислорода в лаборатории и промышленности. Важнейшие соединения кислорода. Пероксид водорода. 33. Вода. Строение молекулы, водородная связь. Физические и химические свойства. Характеристика воды как универсального растворителя. Вода в природе. Очистка воды. Проблемы охраны и использования водных ресурсов. 34. Галогены. Общая характеристика элементов и простых веществ. Отличительные особенности фтора. Галогеноводороды. . Галогениды металлов и неметаллов. Кислородные соединения галогенов. Применение галогенов и их соединений. 35. Сера: общая характеристика элемента. Соединения серы. Свойства концентрированной и разбавленной серной кислоты. Основные принципы производства серной кислоты, ее роль в химической промышленности. 36. Элементы V группы главной подгруппы. Общая характеристика атомов элементов и простых веществ. Азот. Водородные соединения азота. Аммиак: строение молекулы, свойства, получение, применение. 37. Кислородные соединения азота. Оксиды азота: строение, свойства, получение. Азотная кислота: электронное строение, свойства и способы получения. Окислительная активность концентрированной и разбавленной азотной кислоты. Биологическая роль азота. Азотные удобрения. 38. Элементы IV группы главной подгруппы. Общая характеристика атомов элементов и простых веществ. Углерод. Оксиды углерода, угольная кислота и ее соли: строение, свойства, получение. 39. Кремний. Общая характеристика элемента. Диоксид кремния. Кремниевые кислоты. Силикаты. Стекло. Цемент. Бетон. Фаянс. 40. Элементы главной подгруппы III группы. Общая характеристика атомов элементов и простых веществ. Алюминий и его соединения. Оксид и гидроксид алюминия (III) и их кислотно-основные свойства. Алюминий в природе, промышленное производство и применение алюминия. 41. Элементы I, II групп главных подгрупп. Общая характеристика атомов элементов и простых веществ. Свойства, получение и применение важнейших соединений элементов: гидридов, оксидов, гидроксидов, солей. Получение соды. Калийные удобрения. 42. Подгруппа меди: общая характеристика атомов элементов и простых веществ. Важнейшие сплавы и их применение. Соединения меди, серебра, золота. Оксиды, гидроксиды, соли, комплексные соединения. 43. веществ. Практическое значение металлов и их сплавов. Соединения хрома и марганца: зависимость кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств от степени окисления атомов хрома и марганца. 44. Элементы семейства железа. Общая характеристика атомов элементов и простых веществ. Важнейшие сплавы и их свойства. Чугун и сталь: промышленное производство и применение. Важнейшие соединения железа. Коррозия металлов и меры борьбы с нею. 45. Общий обзор d-элементов. Положение d-элементов в периодической системе. Особенности электронного строения атомов и ионов. Характерные физические и химические свойства. 3 46. Предмет органической химии. Основные этапы развития органической химии. Связь органической химии с другими науками. 47. Классификация и номенклатура органических соединений. 48. Сырьевая база органической химии. 49. Методы выделения, очистки и идентификации органических соединений. 50. Химическая связь в органических соединениях. Геометрия органических молекул. 51. Основные характеристики химической связи: энергия диссоциации, длина, полярность, поляризуемость, дипольный момент, направленность (на примере органических молекул). 52. Взаимное влияние атомов и групп атомов в молекулах органических соединений. 53. Теории кислот и оснований в органической химии. 54. Типы кислот в органической химии. Относительная сила О–Н, N–H, S–H и С–Нкислот и соответствующих им оснований. 55. Понятие об реагенте и субстрате. Гомолитический и гетеролитический разрыв ковалентной связи. Классификация и характеристика химических реагентов. 56. Классификация органических реакций по типу образования промежуточных частиц и направлению протекания. Понятие о механизме протекания органической реакции. 57. Изомерия органических соединений. Основные виды и типы изомеров. 58. Алканы: строение, изомерия, номенклатура. Физические и химические свойства. Применение. 59. Алкены: строение, изомерия, номенклатура. Физические и химические свойства. Применение. 60. Алкины: строение, изомерия, номенклатура. Физические и химические свойства. Применение. 61. Алкадиены. Типы диенов. Сопряженные диены: особенности строения, химические свойства и получение. 62. Синтетические полимеры. Общая характеристика и классификация. Реакции полимеризации виниловых соединений. Промышленное применение полимерных материалов. 63. Циклоалканы: номенклатура, строение, химические свойства. 64. Строение ароматических соединений. Концепция ароматичности. Правило Хюккеля. Реакции электрофильного замещения в ароматическом ряду. 65. Механизма нуклеофильного замещения в ароматическом ряду. 66. Бензол и его гомологи. Номенклатура и изомерия. Физические и химические свойства. Способы получения. Применение бензола и его гомологов. 67. Галогенпроизводные углеводородов. Классификация, изомерия, номенклатура. Физические и химические свойства. Способы получения. 68. Реакции нуклеофильного замещения у насыщенного атома углерода в галогеналканах. Основные характеристики реакций SN1 и SN2 типов. Реакции элиминирования галогеналканов. Механизм реакций бимолекулярного (Е1) и мономолекулярного (Е2) элиминирования. 4 69. Литий- и магнийорганические соединения. Строение. Способы получения. Использование литий- и магнийорганические соединений в синтезе углеводородов, спиртов, альдегидов, карбоновых кислот. 70. Спирты: классификация, номенклатура, изомерия. Физические и химические свойства. Методы синтеза спиртов. Промышленное использование спиртов. 71. Фенолы: классификация, номенклатура, изомерия. Кислотно-основные свойства фенолов. Сравнение кислотных свойств фенолов и спиртов. Способы получение фенолов. Применение. 72. Химические свойства фенолов. Реакции электрофильного замещения в ароматическом ядре фенолов. Окисление фенолов. 73. Альдегиды и кетоны: классификация, номенклатура, изомерия. Строение карбонильной группы. Влияние природы заместителей на карбонильную активность. Способы получения альдегидов и кетонов. Промышленное применение. 74. Химические свойства альдегидов и кетонов. Реакции нуклеофильного присоединения, реакции присоединения-отщепления, реакции по α-атому углерода. 75. Реакции окисления и восстановления альдегидов и кетонов. 76. Карбоновые кислоты: классификация, номенклатура, изомерия. Физические и химические свойства. Способы получения. Промышленное применение. 77. Производные карбоновых кислот: галогенангидриды, ангидриды. Строение. Способы получения. Химические свойства. 78. Производные карбоновых кислот: сложные эфиры, амиды, нитрилы. Строение. Способы получения. Химические свойства. 79. Жиры. Строение, состав, гидролиз, гидрогенизация жиров. Биологическая роль жиров. Мыла. 80. Нитросоединения: классификация, номенклатура, изомерия. Строение нитрогруппы. Методы синтеза и свойства. 81. Амины: классификация, номенклатура, изомерия. Способы получения. Промышленное применение. 82. Амины. Строение и химические свойства. Кислотно-основные свойства аминов. Сравнение основных свойств первичных, вторичных и третичных алифатических и ароматических аминов. 83. Алифатические и ароматические диазосоединения. Основные реакции диазосоединений. Строение и устойчивость солей диазония. Азокрасители. 84. Пятичленные ароматические гетероциклы с одним гетероатомом. Фуран, тиофен, пиррол. Способы синтеза. Химические свойства. 85. Шестичленные ароматические гетероциклы с одни гетероатомом. Ароматичность пиридина. Основные реакции пиридина. 86. Аминокислоты: классификация, номенклатура, изомерия. Кислотно-основные свойства аминокислот. Реакции аминокислот по карбоксильной группе и аминогруппе. Получение аминокислот. 87. Пептиды и белки. Строение. Основные пути синтеза полипептидов. Биологическая роль белков. 88. Углеводы. Моносахариды. Строение и химические свойства. 5 89. Дисахариды. Полисахариды. Строение. Гидролиз крахмала. Гидролиз целлюлозы. Важнейшие производные и их применение. Биологическая роль углеводов. 90. Нуклеиновые кислоты. Строение. Биологическая роль нуклеиновых кислот. 91. Изучение строения атома в современных учебниках по химии для основной школы. Возможности реализации межпредметных связей с физикой при изучении темы. 92. Раскройте сущность исторического подхода в изучении строения атома в школьном курсе химии. 93. Использование средств наглядности при объяснении строения и свойств углеводов (модели, таблицы, химический эксперимент). Реализация межпредметных связей с биологией при изучении темы. 94. Раскройте мировоззренческий потенциал темы «Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева» и его роль в формировании научной картины мира. 95. Охарактеризуйте основные образовательные, воспитательные и развивающие возможности темы «Азотсодержащие органические соединения. Аминокислоты. Белки». 96. Особенности содержания и методики изложения учения о химической связи в современных учебниках по химии для основной школы. Первоначальное знакомство учащихся с типами кристаллических решёток в основной школе. 97. Раскройте возможности современных технологий обучения при изучении химической связи и типов кристаллических решёток (коллективные, групповые и индивидуальные методы, использование моделирования, опорных схем). 98. Реализация дедуктивного способа изучения органических соединений на примере изучения аминов в школьном курсе органической химии. 99. Обобщение, систематизация и углубление знаний учащихся о химической связи и строении кристаллов в курсе химии на старшей ступени обучения. 100. Формирование и развитие понятия о гибридизации электронных орбиталей в курсе органической химии средней школы. Реализация межпредметных связей с курсами физики и математики при изучении данной темы. 101. Формирование и развитие представлений учащихся о классификации, номенклатуре и изомерии органических соединений в школьном курсе химии. Значение знаний о нитросоединениях в общей системе знаний об органических веществах. 102. Система термодинамических понятий в школьном курсе химии (тепловой эффект реакции, экзо- и эндотермические понятия, термохимическое уравнение). Совершенствование теоретической базы при углубленном изучении химии на основе химической термодинамики (химический и естественнонаучный профили). 103. Дайте методический анализ темы «Карбоновые кислоты». Раскройте внутрипредметные связи неорганической и органической химии на примере изучения органических и минеральных кислот. 104. Раскройте последовательность и уровни формирования и развития понятия о химической реакции в систематическом курсе химии. Понятие о скорости реакции в современных учебниках по химии. 105. Раскройте систему понятий, изучаемых в теме «Карбоновые кислоты». Проанализируйте возможности использования дополнительного материала по значению карбоновых кислот, их распространенности в природе, применению. 6 106. Дайте методический анализ темы «Альдегиды и кетоны» в школьном курсе органической химии. Раскройте систему химического эксперимента и других средств наглядности, возможности применения графических и электронных средств при изучении данной темы. 107. Рассмотрите методику проведения практических занятий по приготовлению растворов с заданной массовой долей или молярной концентрацией в качестве примера расчётно-экспериментальной самостоятельной работы. 108. Теория электролитической диссоциации как теоретическая база курса химии. Место темы в школьном курсе химии и особенности её изложения в современных учебниках. 109. Выявление причинно-следственной связи «состав → строение → свойства → применении» при изучении органических соединений (на примере изучения фенола). 110. Изучение кислот и оснований в школьном курсе химии: первичное формирование понятий в основной школе, развитие понятий на старшей ступени (на примере фенолов и спиртов). 111. Дайте методический анализ темы «Спирты». Раскройте роль моделирования в учебном процессе и применение плоскостных, шаростержневых и масштабных моделей при изучении строения и свойств спиртов. 112. Место окислительно-восстановительных реакций (ОВР) в программе по химии средней школы. Раскройте особенности изучения ОВР при первичном знакомстве с темой и при обобщающем повторении темы в 11 классе. Изучение электролиза расплавов и растворов солей в школе. 113. Методика изучения классов неорганических соединений в школьном курсе химии. Основные подходы к изучению классов неорганических соединений в программах разных авторов. Развитие представлений о классификации веществ в курсе органической химии. 114. Методика изучения металлов в школьном курсе химии. Система понятий, основные методические подходы к изучению (исторический, системный, реализация межпредметных связей, экологический, валеологический, экономический). Отбор содержания для изучения с учетом профиля классов. 115. Изучение ароматических углеводородов в базовом и углублённом курсе органической химии. Дидактический материал для сравнительной характеристики бензола с предельными и непредельными углеводородами, примеры дифференцированных заданий разного уровня сложности, в том числе тесты. 116. Охарактеризуйте систему словесно-наглядных и словесно-наглядно-практических методов изучения физических и химических свойств кислот в школьном курсе химии. Каковы возможности для осуществления воспитания и развития учащихся при изучении данной темы? 117. Система химического эксперимента и других средств наглядности при изучении оснований в школьном курсе химии. Развитие понятия об основаниях в курсе органической химии (базовый и углублённый курсы). 118. Место знаний о циклоалканах в общей системе знаний по курсу органической химии. Раскройте значение химического содержания данной темы в процессе формирования грамотного поведения и навыков безопасного обращения учащихся с веществами в повседневной жизни. 119. Изучение высокомолекулярных соединений в школьном курсе химии. Выработка у обучающихся понимания общественной потребности в развитии химии, формирова7 ние у них отношения к химии как возможной области будущей практической деятельности. 120. Формирование системы понятий о химической реакции в школьном курсе химии. Возможности данной темы для формирования и развития химического языка в учебном предмете химии. 121. Дайте методический анализ темы «Алкины» в курсе органической химии 10 класса. Приведите пример проектирования педагогической деятельности учителя химии: целеполагание, отбор содержания, выбор методов, конструирование учебного процесса, выбор диагностических средств. 122. Изучение кислорода в средней школе. Организация и проведение практических занятий по химии на примере практической работы «Получение и свойства кислорода». 123. Изучение строения, свойств воды и водных растворов в средней школе. Особенности изучения растворов в основной и средней школе, в классах гуманитарного профиля и при углублённом изучении химии. 124. Экспериментальные задачи в обучении химии, их функции и классификация. Методика обучения учащихся решению экспериментальных задач. Система экспериментальных задач на примере темы «Галогены». 125. Дайте методический анализ темы «Подгруппа кислорода» в школьном курсе химии. Покажите роль химических задач в изучении этой темы, раскрыв соответствующую методическую систему, включающую в себя задачи разных типов. 126. Раскройте методику изучения подгруппы элементов на примере главной подгруппы пятой группы периодической системы, показав значение обобщения в процессе изучения химии (поэтапное обобщение на уроках и урок обобщения в конце изучения темы). 127. Раскройте роль химического эксперимента при изучении соединений азота. Техника безопасности при работе в химической лаборатории. Организация работы лаборанта кабинета химии средней школы. 128. Раскройте воспитательный потенциал учебной дисциплины по освоенной Вами специальности обучения. На примере темы «Подгруппа углерода» покажите возможности экологического, экономического и эстетического воспитания учащихся. 129. Развитие представлений учащихся об электронном и стереохимическом строении органических соединений в процессе изучения органической химии. Использование поэлементного контроля знаний и умений (на конкретном примере) для выявления типичных ошибок учащихся. 130. Значение изучения алюминия и его соединений в школьном курсе химии. Раскрытие диалектики кислотно-основных свойств оксидов и гидроксидов элементов на примере соединений алюминия. 131. Охарактеризуйте сущность и специфику проблемного обучения и проиллюстрируйте его реализацию на уроках, посвящённых изучению щелочных и щелочно-земельных металлов. 132. Формирование и развитие практических умений учащихся в процессе обучения химии. Роль школьного химического кабинета в реализации образовательных, воспитательных и развивающих задач обучения химии. 133. Раскройте план изучения химического элемента и его соединений в школьном курсе химии (на примере хрома или марганца). Как выявить типичные ошибки школьников 8 при составлении ими ионных уравнений и уравнений окислительновосстановительных реакций и наметить возможные пути их устранения? 134. Охарактеризуйте специфику лекционно-семинарской формы обучения старшеклассников и предложите план лекции и семинарского занятия по теме «Железо и его соединения». 135. Формирование и развитие системы понятий о веществе на основе различных концепций – атомно-молекулярной теории, электронно-ионных представлений и теории химического строения органических соединений. 9