(на базе 11
классов)
Общие указания
Поступающий в среднее специальное
учебное заведение должен показать знание
основных теоретических положений химии как
одной из важнейших естественных наук, лежащих в
основе научного понимания природы.
Экзаменующийся должен уметь:
- применять изученные в школе
теоретические положения при рассмотрении
классов неорганических и органических веществ и
их конкретных соединений, раскрывая зависимость
свойств веществ от состава и строения;
- решать типовые и комбинированные на
их основе расчетные задачи; знать свойства
важнейших веществ, применяемых в народном
хозяйстве и в быту;
- понимать научные принципы важнейших
химических производств (не углубляясь в детали
устройств различной химической аппаратуры);
- комментировать уравнения реакций,
лежащих в основе изученных производств (серной
кислоты), выявляя при этом способы решения
экономических и экологических проблем;
- уметь связать свойства веществ с их
применением;
- определять способы личного поведения
в конкретной ситуации, способствующие защите
окружающей среды;
- раскрывать сущность глобальных
проблем человечества и описывать роль химии в их
решении (сырьевой, энергетической,
экологической);
- выявлять преимущества комплексного
использования сырья. На экзамене можно
пользоваться таблицами: “Периодическая система
химических элементов Д.И. Менделеева”,
“Растворимость оснований, кислот и солей в
воде”, “Электрохимический ряд напряжений
металлов”.
При решении расчетных задач
разрешается пользоваться микрокалькуляторами.
Основные понятия химии
Химические элементы. Атомы, молекулы,
ионы. Начальные представления о строении атомов.
Атомные и ионные соединения. Валентность атомов
химических элементов. Химические формулы. Закон
постоянства состава веществ. Относительная
атомная и молекулярная масса.
Основные классы химических
соединений: оксиды, кислоты, основания,
амфотерные гидроксиды, соли, их химические
свойства. Реакции соединения, разложения,
замещения, обмена, реакции
окисления-восстановления, (экзо-)
эндотермические реакции. Закон сохранения массы
веществ при химических реакциях.
Периодический закон и периодическая система
химических
элементов Д.И. Менделеева в свете учения о
строении атомов
Современные представления о строении
атомов. Состав атомных ядер. Изотопы -
разновидности атомов химического элемента.
Порядковый номер элемента - заряд ядра его
атомов. Современная формулировка периодического
закона.
Строение электронных оболочек атомов
элементов первых трех периодов. Понятие об
электронном облаке и s-, р- орбиталях,
формах электронных облаков, спине. Электронные
формулы и графические схемы строения
электронных слоев атомов. Особенности
электронного строения атомов элементов больших
периодов. Радиусы атомов, их периодические
изменения в системе элементов.
Периодическое изменение свойств
химических элементов, простых веществ,
соединений элементов (высших оксидов,
гидроксидов, водородных соединений).
Характеристика элемента (главной подгруппы) и
его соединений на основе положения в
периодической системе и строения атома.
Химическая связь.
Атомная (ковалентная) связь, способы ее
образования. Длина и энергия связи. Понятие
электроотрицательности химических элементов.
Неполярная и полярная атомная связь. Образование
частичных зарядов на атомах.
Ионная связь, ее образование. Заряды
ионов. Понятие степени окисления.
Металлическая связь. Водородная связь.
Кристаллические решетки веществ с
различным типом химической связи, зависимость
свойств веществ от типа решетки.
Химические реакции в водных растворах
Молекула воды как электрический
диполь. Механизм растворения в воде веществ с
ионной и полярной атомной связью.
Тепловые явления при растворении.
Электролитическая диссоциация как обратимый
процесс. Степень диссоциации, сильные и слабые
электролиты. Диссоциация кислот, щелочей, солей.
Свойства ионов. Реакции ионного обмена в водных
растворах, условия их необратимости. Гидролиз
солей. Понятие о протолитах.
Химические свойства кислот, оснований,
солей в свете представлений об
электролитической диссоциации веществ и
окислительно-восстановительных процессах.
Реакции, идущие без изменения и с изменением
степеней окисления.
Закономерности химических реакций
Изменение запаса энергии в
реагирующей системе. Тепловой эффект реакции.
Теплота сгорания топлива, “калорийность”
пищевых продуктов. Закон сохранения энергии при
химических превращениях.
Зависимость скорости химической
реакции от природы реагирующих веществ, площади
поверхности соприкосновения реагентов,
концентрации, температуры, действия
катализатора. Энергия активации. Понятие о
гомогенном и гетерогенном катализаторе.
Обратимые и необратимые химические
реакции. Химическое равновесие. Смещение
химического равновесия изменением концентрации
веществ, температуры, давления. Принцип Ле
Шателье.
Знание закономерностей протекания
реакций - основа целенаправленного управления
химическими процессами.
Основы стехиометрии
Количество вещества. Моль - единица
количества вещества. Молярная масса. Молярная
концентрация растворов. Молярный объем газа при
нормальных условиях. Объемные отношения газов
при химических реакциях. Термохимические
уравнения. Расчеты по химическим формулам и
уравнениям.
Неметаллы. Элементы VI и V групп
Положение неметаллов в периодической
системе химических элементов Д. И. Менделеева,
строение их атомов. Неметаллы - простые вещества:
строение, свойства. Аллотропия. Общая
характеристика неметаллов главной подгруппы VI
группы, строение их атомов, общие типы
соединений. Сероводород, его химические
свойства, нахождение в природе. Очистка
окружающей среды от загрязнений сероводородом и
оксидами серы. Химические свойства серной
кислоты. Концентрированная серная кислота как
окислитель. Соли серной кислоты. Понятие о кислых
солях. Значение серной кислоты и ее солей в
народном хозяйстве.
Общая характеристика неметаллов
главной подгруппы V группы, строение их атомов,
общие типы соединений. Оксиды азота. Химические
свойства оксида азота (II) и оксида азота (IV).
Аммиак, электронное строение молекулы.
Каталитическое окисление аммиака. Аммиак как
основание: присоединение протона при
взаимодействии с водой и кислотами. Соли аммония.
Азотная кислота, ее окислительные свойства.
Химические реакции, лежащие в основе получения
азотной кислоты в промышленности. Соли азотной
кислоты. Применение соединений азота в народном
хозяйстве. Круговорот азота в природе. Охрана
окружающей среды от загрязнений соединениями
азота.
Фосфорная кислота, ее соли. Важнейшие
азотные, фосфорные и калийные удобрения.
Проблема правильного хранения и рационального
использования удобрений в сельском хозяйстве.
Общая характеристика химической
промышленности, производящей кислоты, основания,
соли (удобрения). Промышленное получение аммиака
и серной кислоты - важнейших продуктов данной
отрасли производства: закономерности химических
реакций, выбор оптимальных условий их
осуществления, устройство и действие основных
аппаратов. Общие научные принципы химического
производства.
Элементы IV группы
Общая характеристика неметаллов
главной подгруппы IV группы, строение их атомов,
общие типы соединений. Оксиды углерода, строение
их молекул. Восстановительные свойства оксида
углерода (II). Соли угольной кис- лоты. Превращения
карбонатов в природе. Основные виды топлива,
условия рационального сжигания, охрана
атмосферного воздуха от загрязнения.
Оксид кремния (IV), его строение,
свойства. Кремниевая кислота. Соли кремниевой
кислоты. Соединения кремния в природе. Важнейшие
строительные материалы: стекло, цемент, бетон,
железобетон. Сведения о современных
керамических материалах, перспективах их
использования. Определяющая роль химической
науки в развитии индустрии строительных
материалов.
Металлы. Общая характеристика.
Положение металлов в периодической
системе химических элементов Д.И. Менделеева,
строение их атомов. Металлы - простые вещества с
металлическим типом связи, их общие физические
свойства. Характерные химические свойства
металлов. Электрохимический ряд напряжений.
Общие способы получения металлов. Электролиз
расплавов и растворов солей. Сплавы металлов,
понятие о твердых и интерметаллических
соединениях. Химическая и электрохимическая
коррозия. Защита металлов от коррозии.
Металлы главных подгрупп.
Общая характеристика металлов главных
подгрупп первой и второй группы, их химические
свойства. Оксиды и гидроксиды металлов, их
свойства. Негашеная и гашеная известь. Временная
и постоянная жесткость воды, способы ее
устранения.
Общая характеристика металлов главной
подгруппы третьей группы. Алюминий, его
химические свойства. Оксид и гидроксид алюминия,
их амфотерность. Применение алюминия и его
сплавов в современной технике.
Электролитическое получение алюминия в
промышленности.
Металлы побочных подгрупп.
Общая характеристика переходных
элементов. Медь, хром, железо - представители
металлов побочных подгрупп. Особенности
строения атомов, химические свойства. Оксиды и
гидроксиды этих металлов, зависимость их свойств
от степени окисления элемента. Важнейшие соли
металлов. Окислительные свойства солей хрома и
марганца в высшей степени окисления. Применение
металлов, их сплавов и химических соединений в
народном хозяйстве.
Промышленное получение чугуна и стали
(доменное и конвертерное производство):
химические процессы, оптимизация условий их
осуществления, устройство и действие печей,
продукты производства, основные направления
научно-технического прогресса в развитии
отрасли. Проблема защиты окружающей среды от
отходов производства. Фундаментальное значение
черной и цветной металлургии дня развития
народного хозяйства страны.
Органическая химия
Теория строения органических соединений
Основные положения теории химического
строения А. М. Бутлерова. Химическое строение как
порядок соединения и взаимного влияния атомов в
молекулах. Свойство атомов углерода
образовывать прямые, разветвленные и замкнутые
цепи, ординарные и кратные связи. Гомология,
изомерия, функциональные группы в органических
соединениях. Зависимость свойств веществ от
химического строения. Классификация
органических соединений. Основные направления
развития теории строения.
Образование ординарных, двойных и
тройных углеродных связей в свете представлений
о гибридизации электронных облаков.
Углеводороды
Предельные углеводороды, общая
формула состава, гомологическая разность,
химическое строение. Ковалентные связи в
молекулах, sp3-гибридизация. Зигзагообразное
строение углеродной цепи, возможность вращения
звеньев вокруг углерод-углеродных связей.
Изомерия углеродного скелета. Систематическая
номенклатура. Химические свойства: горение,
галоидирование, термическое разложение,
дегидрирование, окисление, изомеризация.
Механизм реакции замещения. Синтез
углеводородов (реакция Вюрца). Практическое
значение предельных углеводородов и их
галогенозамещенных. Получение водорода и
непредельных углеводородов из предельных.
Определение молекулярной формулы газообразного
углеводорода по его плотности и массовой доле
химических элементов или по продуктам сгорания.
Непредельные углеводороды ряда
этилена, sp2-гибридизация электронных
облаков углеродных атомов. Изомерия углеродного
скелета и положения двойной связи. Номенклатура
этиленовых углеводородов. Геометрическая
изомерия, химические свойства: присоединение
водорода, галогенов, галогеноводородов, воды,
окисление, полимеризация. Механизм реакции
присоединения. Правило Марковникова. Получение
углеводородов реакцией дегидрирования.
Применение этиленовых углеводородов в
органическом синтезе. Понятие о диеновых
углеводородах. Каучук как природный полимер, его
строение, свойства, вулканизация. Ацетилен -
представитель углеводородов с тройной связью в
молекуле, sp-гибридизация. Особенности химических
свойств ацетилена. Получение ацетилена,
применение в органическом синтезе.
Ароматические углеводороды.
Электронное строение молекулы. Химические
свойства бензола: реакции замещения
(бромирование, нитрование), присоединения
(водорода, хлора). Гомологи бензола, изомерия в
ряду гомологов. Взаимное влияние атомов в
молекуле толуола. Получение и применение бензола
и его гомологов. Понятие о ядохимикатах и их
использование в сельском хозяйстве с
соблюдением требований охраны природы.
Взаимосвязь гомологических рядов.
Природные источники углеводородов и
их переработка. Природный и попутный нефтяной
газы, их состав и использование в народном
хозяйстве. Нефть, ее состав и свойства. Продукты
фракционной перегонки нефти. Крекинг и
ароматизация нефтепродуктов. Охрана окружающей
среды при нефтепереработке и транспортировке
нефтепродуктов. Октановое число бензинов.
Способы снижения токсичности выхлопных газов
автомобилей. Коксование каменного угля, продукты
коксования. Проблема получения жидкого топлива
из угля.
Кислородсодержащие соединения.
Спирты: номенклатура и гомологические
ряды. Непредельные и ароматические спирты.
Химические свойства спиртов. Биологическое
действие спиртов и их производных. Фенолы:
особенности строения и свойства. Взаимное
влияние атомов и функциональных групп в
молекуле. Применение спиртов и фенолов, а также
их производных в медицине. Альдегиды, их
классификация.
Электронное строение карбонильной
группы. Способы получения и химические свойства
альдегидов. Реакция конденсации на основе
формальдегида: синтез уротропина и
фенолформальдегидных смол. Кетоны как изомеры
альдегидам, непредельным спиртам, непредельным
эфирам. Применение альдегидов и кетонов для
синтеза лекарственных препаратов.
Органические кислоты. Моно- и
полифункциональные кислоты. Взаимное влияние
атомов и функциональных групп в молекулах
кислот. Изомерия кислот. Способы получения,
химические свойства и применение кислот.
Использование органических кислот в пищевой и
медицинской промышленности.
Эфиры: простые, смешанные и сложные.
Эфиры в природе. Жиры. Синтетические моющие
средства, мыла и шампуни. Применение эфиров в
парфюмерии, медицине и пищевой промышленности.
Углеводы: классификация на
моносахариды, дисахариды и полисахариды.
Таутомерия глюкозы. Углеводы в природе.
Особенности строения и химические свойства
углеводов. Гидролиз и полиэтерификация
углеводов. Использование углеводов в медицине и
пищевой промышленности.
Аминокислоты. Азотсодержащие
гетероциклические соединения.
Строение аминов. Аминогруппа, ее
электронное строение. Амины как органические
основания, взаимодействие с водой и кислотами.
Анилин, его строение, причины ослабления
основных свойств в сравнении с аминами
предельного ряда. Получение анилина из
нитробензола (реакция Зинина), ее значение в
развитии органического синтеза.
Строение аминокислот, их физические
свойства. Изомерия аминокислот. Аминокислоты как
амфотерные органические соединения. Синтез
пептидов, их строение. Биологическое значение
аминокислот. Общее понятие о гетероциклических
соединениях. Пиридин и пиррол как представители
азотсодержащих гетероциклов, их электронное
строение, ароматический характер, различие в
проявлении основных свойств. Пуриновые и
пиримидиновые основания, входящие в состав
нуклеиновых кислот.
Белки. Нуклеиновые кислоты.
Белки как биополимеры. Первичная,
вторичная и третичная структура белков. Свойства
белков: гидролиз, денатурация, цветные реакции.
Превращения белков пищи в организме. Успехи в
изучении строения и синтеза белков. Важнейшие
производства микробиологической
промышленности.
Состав нуклеиновых кислот (ДНК, РНК).
Строение нуклеотидов. Принцип комплементарности
в построении двойной спирали ДНК. Роль
нуклеиновых кислот в жизнедеятельности
организмов.
Синтетические высокомолекулярные вещества
и полимерные материалы на их основе
Общие понятия химии
высокомолекулярных соединений: мономер, полимер,
структурное звено, степень полимеризации,
средняя молекулярная масса. Основные методы
синтеза высокомолекулярных соединений -
полимеризация и поликонденсация. Линейная,
разветвленная и пространственная структура
полимеров. Аморфное и кристаллическое строение.
Зависимость свойств полимеров от строения.
Термопластичные и термореактивные полимеры.
Полиэтилен, полипропилен, полистирол,
полиметилметакрилат. Фенолформальдегидные
смолы, их строение, свойства, применение.
Композиты, особенности их свойств, перспективы
использования.
Проблема синтеза каучука и ее решение.
Многообразие видов синтетических каучуков, их
специфические свойства, применение.
Стереорегулярные каучуки.
Синтетические волокна. Полиэфирное
(лавсан) и полиамидное (капрон) волокна, их
строение, свойства, практическое использование.