МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

«УТВЕРЖДАЮ»

Первый проректор по учебной работе ФГБОУ ВПО

«Алтайский государственный университет»

Е.С. Аничкин М.П.

«» 20_ г.

ПРОГРАММА

междисциплинарного экзамена по направлению подготовки 04.04.01 «Химия» (магистерские программы «Органическая химия», «Физическая химия», «Аналитическая химия», «Химия твердого тела», «Наноинжиниринг функциональных и биомиметических материалов», «Современные проблемы химического образования») квалификация «Магистр»

Барнаул При разработке программы междисциплинарного экзамена на направление 04.04.01 «Химия» квалификация «Магистр» в основу положены:

1) ФГОС, утвержденный МО и Н РФ 20.05.2010 г. № 547 бакалавр.

Программа междисциплинарного экзамена на направление 04.04. «Химия» квалификация «Магистр» одобрена на заседании предметной комиссии химического факультета по химии (экзаменационной) от «» _марта_ 2014г.

Председатель предметной комиссии Н.Г. Базарнова

ВВЕДЕНИЕ (ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА)

Настоящая программа составлена на основе государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению «Химия».

Программа включает ключевые вопросы основных химических дисциплин, изучаемых не только на химическом факультете Алтайского государственного университета, но также на всех химических факультетах классических университетов России: неорганическая химия, аналитическая химия, физическая и коллоидная химия, органическая химия, высокомолекулярные соединения, химические основы жизни и химическая технология, квантовая механика и квантовая химия, физико – химия наносистем. Основу программы составляют основные теоретические положения химии; система знаний о классах неорганических и органических веществ, их составе и зависимости свойств от кристаллохимического строения;

о химических реакциях и закономерностях их протекания; о научных принципах химических производств. Содержит список литературы по всем основным направлениям программы.

Объем знаний и степень владения материалом, описанный в программе, соответствует уровню необходимому для сдачи междисциплинарного экзамена по химии.

Испытуемый должен показать высокую теоретическую подготовку, знание основных понятий, концепций и методологических вопросов всех разделов химии, глубокое понимание основных научных положений этих наук, а также умение и навыки применять свои знания для решения исследовательских и прикладных задач.

На основе настоящей программы составлены вопросы междисциплинарного экзамена по направлению «Химия».

Критерии оценивания:

Междисциплинарный экзамен (письменно) по направлению «Химия» оценивается по 100 бальной системе.

Содержание программы Неорганическая химия Основы химической термодинамики, растворы, кинетика и механизм химических реакций, строение атома, химическая связь, конденсированное групп, инертные газы, общие представления о металлах, строение комплексных соединений, химия элементов I А групп, лантаноиды, актиноиды, основы химии твердого тела, основы кристаллохимии.

Аналитическая химия Метрологические основы химического анализа; типы реакций и процессов в аналитической химии; кислотно-основные и окислительно-восстановительные равновесия; равновесия реакций комплексообразования; равновесия в системе осадок — насыщенный раствор; методы выделения, разделения и концентрирования (экстракция, хроматография, осаждение и соосаждение, сорбции и др.), гравиметрический, титриметрические, кинетические, электрохимические и оптические методы анализа. Теория и практика пробоотбора; представительная проба; размер и способы отбора пробы;

подготовка пробы к анализу, основные объекты анализа; автоматизация анализа и использование ЭВМ в аналитической химии;

Органическая химия Предмет органической химии, классификация реагентов и реакций:

особенности строения и свойства радикалов, карбенов, карбкатионов и карбанионов. Углеводороды (алканы, циклоалканы, алкены, алкадиены, алкины, арены), оптическая изомерия органических соединений, галогенопроизводные углеводородов, магний- и литийорганические соединения, гидроксилпроизводные углеводородов, простые эфиры, карбонильные соединения, карбоновые кислоты и их производные, нитросоединения, амины, азосоединения, гетерофункциональные и гетероциклические соединения.

Электронные эффекты заместителей: индуктивный и мезомерный эффекты;

эффект сверхсопряжения, -приближение. Теория резонанса. Электрофильное замещение в ароматическом ряду(SE); алкилгалогениды и спирты; примеры реакций нуклеофильного замещения (SN); примеры реакций нуклеофильного присоединения(AN).

Физическая и коллоидная химия Постулаты и законы химической термодинамики, термохимия, термодинамические функции и фундаментальные уравнения Гиббса;

термодинамическая теория растворов; правило фаз Гиббса и его применение к гетерогенным равновесиям; химические и адсорбционные равновесия; основы линейной неравновесной термодинамики; постулаты статистической термодинамики, сумма по состояниям, вычисления термодинамических функций, статистическая термодинамика реального газа и конденсированного состояния вещества; химическая кинетика, кинетические уравнения различных типов реакций, теория кинетики; гомогенный и гетерогенный катализ, теории катализа; теория электролитов, термодинамика и кинетика электрохимических процессов. Классификация дисперсных систем; поверхностное натяжение жидкостей; поверхностно-активные вещества и их классификация;

мицеллообразование в водных и неводных средах; термодинамика мицеллообразования; методы получения дисперсных систем; основные постулаты квантовой механики и волновые функции; оператор Гамильтона и уравнение Шредингера для молекулярных систем.

Химические основы жизни Структура и функции нуклеиновых кислот. Структура и функции белков.

Структура и функции биологических мембран. Генетический код. Репликация ДНК и транскрипция. Основы генетической биоинженерии. Ферменты как белковые катализаторы. Классификация ферментов. Основные уравнения кинетики ферментативных реакций. Понятие об основных видах лекарственных препаратов и о механизмах их действия.

Высокомолекулярные соединения Предмет и задачи курса, классификация полимеров, конфигурационная и конформационная изомерия, макромолекулы и их поведение в растворах, синтез, структура полимерных тел, основные физико-механические свойства аморфных и кристаллических полимеров, химические свойства и химические превращения.

Стереорегулярные полимеры; способы определения молекулярной массы ВМС;

методы модификации полимерных материалов; деструкция полимеров;

фракционирование полимеров.

Химическая технология Химическое производство как сложная система, сырьевая и энергетическая база химической промышленности, критерии эффективности химикотехнологических процессов, процессы и аппараты химических производств, гидромеханические, тепловые, массообменные и химические реакционные процессы, классификация химических реакторов, основы математического моделирования и оптимизация режимов их работы, важнейшие химические производства.

Квантовая механика и квантовая химиия:

Предмет и задачи курса квантовой механики и квантовой химии, математический аппарат и постулаты квантовой механики; модельные задачи и приближённые методы вычислений квантовой механики; спин и квантовые статистики; основные приближения квантовой химии атомов и молекул (адиабатическое приближение, одноэлектронное приближение самосогласованного поля, функционал электронной плотности, полуэмпирические приближения самосогласованного поля); теория электронного строения атомов и малых молекул, спектр электронноколебательно-вращательных возбуждений двухатомных молекул.

Физико – химия наносистем Предмет и задачи курса физико-химии наносистем, классификация наносистем (нанокластеры, наноструктуры, наноматериалы), методы получения нанокластеров и наноструктур (газовые безлигандные кластеры: источники получения кластеров, масс-спектрометры и детектирование кластеров;

коллоидные кластеры; твёрдотельные кластеры и наноструктуры; матричные кластеры и супрамолекулярные наноструры; кластерные кристаллы и сфалериты; нанокомпозиты; наноплёнки; углеродные нанотрубки; нанослоевые гетероструктуры, нанонити, нанодоты.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия: Учеб. 2-е изд., перераб. и доп.

М.: Высш. шк., 1988. 639 с.

Спицын В.И., Мартыненко Л.И. Неорганическая химия: Учебник. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1991, 1994. Ч.1,2.

Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия. М.: Мир, 1969. Т.1,2,3.

Практикум по неорганической химии / Воробьева О.И., Дунаева К.М., Ипполитова Е.А., Тамм Н.С. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984.

Воробьева О.И., Лавут Е.А., Тамм Н.С. Вопросы, упражнения и задачи по неорганической химии: Учеб. пособие. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1985. 175 с.

Полторак О.М., Ковба Л.М. Термодинамические основы неорганической химии. М.: Мир, 1984.

Некрасов Б.В. Основы общей химии. М.: Химия, 1973. Т.1-3.

Угай Я.А. Неорганическая химия: Учебник. М.: Высш. шк., 1989. 462 с.

Основы аналитической химии: В 2-х кн. (под ред. Ю.А. Золотова). М.: Высш.

шк., 1996, 383, 461 с.

Зенкевич И. Г., Карцова Л.А., Москвин Л.Н., Родинков О.В., Якимова Н.М.

Аналитическая химия: В 3-х томах. - М.: Академия, 2008.

Васильев В.П. Аналитическая химия: В 2-х т. М.: Дрофа., 2009. 384 с.

Дорохова Е.Н., Прохорова Г.В. Задачи и вопросы по аналитической химии.

М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984. 215 с.

Методы проботбора и пробоподготовки / Ю.А. Карпов, А.П. Савостин. – М.:

БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. – 243 с.: ил. – (Методы в химии).

Лукомский Ю.Я., Физико-химические основы электрохимии: Учебник/Ю.Я.

Лукомский, Ю.Д. Гамбург – Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», Реутов О.А., Курц А.Л., Бутин К.П. Органическая химия. В 4 частях. Учеб.

Для студентов вузов, обучающихся по направлению и специальности «Химия» /О.А.

Реутов, А.Л. Курц, К.П. Бутин. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004.

Робертс Дж., Кассерио М. Основы органической химии: В 2-х т. М.: Мир, 1978. Т.1,2.

Терней А. Современная органическая химия: В 2-х т. М.: Мир, 1981. Т.1,2.

Несмеянов А.Н., Несмеянов Н.А. Начала органической химии: В 2 кн. М.:

Химия, 1974. Кн.1,2.

Нейланд О.Я. Органическая химия. М.: Высш. шк., 1990. 750 с.

Физическая химия/ Под ред. Б.Н.Никольского. Л.: Химия, 1987. 472 с.

Физическая химия/ Под ред. К.С.Краснова. М.: Высш. шк., 1982.687 с.

Полторак О.М. Термодинамика в физической химии: Учеб. М.: Высш. шк., 1991. 319 с.

Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики: Учеб. М.: Высш.

шк., 1984. 463 с.

Дамаскин Б.Б., Петрий О.А. Электрохимия: Учеб.пособие. М.: Высш. шк., 1983. 295 с.

Герасимов Я.И. и др. Курс физической химии: В 2 т. М.: Госхимиздат, 1963, 1969. Т.1. 592 с. Т.2. 624 с.

Ленинджер А. Основы биохимии: В 3 т. М.: Мир, 1985. Т.1-3. 1056 с.

Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия. М.: Просвещение, 1987. 815 с.

Кнорре Д.Г., Мызина С.Д. Биологическая химия. М.: Высш. шк., 1992. 416 с.

Киреев В.В. Высокомолекулярные соединения. М.: Высш. шк., 1992.

Семчиков Ю.Д., Жильцов С.Ф., Кашаева В.Н. Введение в химию полимеров:

Учеб. пособие. М.: Высш. шк., 1988. 148 с.

Кулезнев В.Н., Шершнев В.А. Химия и физика полимеров: Учеб. М.: Высш.

шк., 1988. 311 с.

Шур А.М. Высокомолекулярные соединения: Учеб. 3-е изд., перераб. и доп.

М.: Высш. шк., 1981. 656 с.

Кутепов А.М., Бондарева Т.И., Беренгартен М.Г. Общая химическая технология. М.: Высш. шк., 1990. 520 с.

Общая химическая технология / Мухленов И.П. и др.: В 2 ч. М.: Высш. шк., 1984.

Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: В 2 т. М.:

Химия, 1992. 993.

Блохинцев Д.И. Основы квантовой механики / Д.И. Блохинцев - СПб.: Изд-во "Лань", 2004. – 672с.

Борисёнок С.В., Кондратьев А.С. Квантовая статистическая механика / С.В.

Борисёнок, А.С. Кондратьев - СПб.: Изд-во "Физматлит", 2011. – 136с.

Демидович Б.П. Математические основы квантовой механики / Б.П.

Демидович - СПб.: Изд-во "Лань", 2005. – 200с.

Карлов Н.В., Кириченко Н.А. Начальные главы квантовой механики / Н.В.

Карлов, Н.А. Кириченко - СПб.: Изд-во "Физматлит", 2006. – 360с.

Паршаков А.Н. Введение в квантовую физику / А.Н. Паршаков - СПб.: Изд-во "Лань", 2010. – 352с.

Цирельсон В.Г. Квантовая химия. Молекулы, молекулярные системы и твердые тела / В.Г. Цирельсон – СПб.: Изд-во "Бином. Лаборатория знаний", 2010. – 496с.

Суздалёв И.П. Нанотехнология: Физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. – Изд. 2-е, испр. – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009. – 592 с.

Сергеев Г.Б. Нанохимия. – М.: Изд-во МГУ, 2003. – 288 с.