СУНЦ НГУ. Дополнительное образование

Программа курсов

1 семестр

• Рациональные уравнения и неравенства (4 часа)
• Квадратичная функция: график, корни, теорема Виета. Решение стандартных задач (6 часов)
• Задачи с параметрами на расположение корней квадратного уравнения (4 часа)
• Преобразование графиков. Использование графических методов для решения задач (6 ч)
• Геометрия треугольников (6 ч)
• Уравнения и неравенства с радикалами и модулями – от простых к сложным (6 ч)
• Геометрия окружностей (4 ч)
• Основы тригонометрии, базовые понятия, простейшие уравнения (4 ч)
• Тригонометрические уравнения: простейшие уравнения, отбор корней (4 ч)
• Текстовые задачи, составление уравнений (на движение, сплавы, проценты) (6 ч)
• Стереометрия: углы между прямыми, между прямой и плоскости, двугранные (4 ч)
• Стереометрия: сечения, вычисления в многогранниках (4 ч)
• Показательные и логарифмические уравнения. (4 ч)
• Показательные и логарифмические неравенства. (4 ч)

2 семестр

• Геометрия трапеций и параллелограммов (4 ч)
• Классические неравенства. Использование неравенств при решении задач (2 ч).
• Арифметическая и геометрическая прогрессия (4 часа)
• Задачи, где основная трудность в логике (2 ч)
• Построения в геометрии. Задачи на построения (2 часа)
• Показательные и логарифмические уравнения, повтор (4 ч)
• Показательные и логарифмические неравенства, повтор (4 ч)
• Делимость целых чисел, признаки делимости, уравнения в целых числах (4 ч)
• НОД, НОК в задачах (4 часа)
• Стереометрия: вычисления объемов и площадей (6 ч)
• Диофантовы уравнения и приложения (4 часа)
• Тригонометрические уравнения: отбор корней с использованием диофантовых уравнений (4 ч)
• Доказательства в геометрии. Задачи на ГМТ (4 часа)
• Метод координат и векторы: введение и типовые задачи (6 ч)
• Экономические задачи: от простых до сложных (4 ч)
• Многочлены и алгебраические уравнения (4 ч)
• Использование свойств функций при решении уравнений и неравенств (4 ч)
• Задачи ЕГЭ раздела «Б», особенности (4 часа)

Расписание

10 класс

• вторник, 16-20, Главный корпус НГУ, ул. Пирогова, 2, ауд. 208
• суббота, 18-10, Главный корпус НГУ, ул. Пирогова, 2, ауд. 208

11 класс

• вторник, 18-10, Главный корпус НГУ, ул. Пирогова, 2, ауд. 309
• четверг, 18-10, Главный корпус НГУ, ул. Пирогова, 2, ауд. 309

Программа курсов

Кинематика

• Физика как наука. Методы научного познания
• Система отсчета, материальная точка, декартовы и полярные координаты, траектория, длина пути, перемещение, средняя и мгновенная скорость
• Движение с постоянной скоростью и с постоянным ускорением
• Свободное падение тел. Движение тела под углом к горизонту
• Криволинейное движение. Тангенциальное и центростремительное ускорение. Радиус кривизны
• Преобразование Галилея

Динамика

• Инерциальные системы отсчета и 1-ый закон Ньютона. Принцип относительности
• Взаимодействие тел и определение силы. 3-й закон Ньютона
• 2-й закон Ньютона для точечных масс
• 2-й закон Ньютона для протяженного тела
• Импульс. Закон изменения импульса
• Центр масс системы тел. Скорость центра масс
• Центр тяжести и его связь с центром масс
• Закон сохранения импульса для замкнутой системы
• Реактивное движение. Уравнение Мещерского
• Гравитационное взаимодействие. Сила тяжести. Зависимость ускорения свободного падения от высоты
• Вращательная динамика материальной точки. Первая космическая скорость
• Законы Кеплера
• Понятие веса, невесомость, искусственная тяжесть
• Работа, кинетическая и потенциальная энергия. Понятие консервативной силы
• Потенциальная энергия точечной массы и протяженного тела в поле тяжести Земли
• Потенциальная энергия гравитационного поля. Вторая космическая скорость
• Сила упругости. Закон Гука. Сила реакции опоры
• Сила трения покоя, сила трения скольжения. Жидкое трение
• Закон сохранения механической энергии
• Работа диссипативных сил и внутренняя энергия
• Закон изменения энергии
• Упругие и неупругие соударения тел
• Вращательная динамика твердого тела
• Уравнения статики

Механика жидкости

• Давление жидкости
• Плаванье. Закон Архимеда
• Движение идеальной жидкости
• Течение вязкой жидкости
• Поверхностное натяжение
• Капиллярные явления

Молекулярная физика

• Тепловое движение частиц. МКТ
• Основное уравнение МКТ
• Температура
• Разреженные газы. Взаимодействие молекул с поверхностью твердого тела
• Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы

Основы термодинамики

• Внутренняя энергия. Теплоемкость
• Работа. Количество теплоты
• Первое начало термодинамики
• Адиабатический процесс
• Вероятность термодинамического состояния
• Второе начало термодинамики
• Тепловые двигатели
• Фазовые переходы
• Тепловое излучение

Программа курсов

Биология – наука о жизни

• Биология как наука, роль биологии
• Признаки живого, свойства живого
• Уровни организации живой природы

Ботаника. Низшие растения.

• Введение: Филогенетические взаимоотношения между основными группами живых организмов. Приспособления и стратегии прокариотов, протистов, растений, животных и грибов. Науки, объектами которых являются организмы курса «Низшие растения»
• Водоросли – определение и общие признаки. Признаки разграничения крупных таксонов водорослей. Низшие оксигенные фототрофные организмы. Типы талломов водорослей: монады, ценобии, амебоиды, коккоиды, пальмеллоиды, пальмеллеиды, сифоноиды, нитчатые. Модульная организация таллома. Сифонокладальный, пластинчатый, тканевый, ложнотканевый типы таллома. Параллельные ряды морфологической организации в разных отделах водорослей. Основные группы пигментов водорослей и цианобактерий. Хлоропласты водорослей, расположение в них тилакоидов. Эндосимбиоз. Зелёные водоросли в клетках пресноводных инфузорий. Моллюски, использующие фотосинтез поглощённых хлоропластов. Лишайники. Способы размножения водорослей. Гомоталлизм, гетероталлизм. Типы мейоза. Жизненные циклы водорослей.
• Цианобактерии. Общая характеристика. Колонии и скопления. Одноклеточные цианобактерии. Многоклеточные цианобактерии. Внешний вид колоний, трихомы представителей рода Носток. Гетероцисты, акинеты. Классы Хроококковые и Гормогониевые. Прохлорофиты. Цианобактерии в составе лишайников. Спирулина – съедобный микроскопический организм.
• Зелёные водоросли. Положение в системе, общая характеристика. Массовое развитие зелёных водорослей. Подотделы. Строение жгутиковых корней. Схемы деления клетки. Основные классы подотдела Chlorophytina. Собственно зелёные водоросли. Вольвоксовые, жизненный цикл. Строение клетки хламидомонад, жизненный цикл. Порядок Хлорококковые. Порядок Эдогониевые. Порядок Хетофоровые, классы: требуксиевые, ульвовые. Порядок Улотриксовые. Жизненный цикл. Порядок Ульвовые. Жизненный цикл Ульвы. Порядок Бриопсидиевые. Порядок Дазикладовые. Порядок Сифонокладовые. Подотдел Charophytina. Основные классы и порядки. Вегетативные и генеративные органы харовых водорослей.
• Красные водоросли. Положение в системе живых организмов. Типы структуры таллома. Морфологическое разнообразие красных водорослей. Репродуктивные структуры красных водорослей. Спорангии Rhodophyta. Схема жизненного цикла Порфиры. Жизненный цикл Полисифонии. Бурые и красные водоросли как ландшафтообразователи и средообразователи. Пресноводные красные водоросли. Схема строения клетки Эвглены. Общая характеристика эвгленовых.
• Охрофитовые водоросли. Положение в системе живых организмов. Общая характеристика. Наиболее крупные классы охрофитовых водорослей. Монадный и амебоидный типы структуры таллома золотистых водорослей. Пальмеллоидный, амебоидный, коккоидный, нитчатый, пластинчатый типы структуры таллома золотистых водорослей. Цисты. Морфологическое разнообразие диатомовых водорослей, строение их клетки. Размножение диатомовых водорослей. Месторождение диатомита и диатомит в световом микроскопе. Монадный, амебоидный, нитчатый типы таллома жёлто-зелёных водорослей. Botrydium – представитель с сифональным типом таллома. Внешний вид дерновинки Vaucheria как представителя Xanthophyceae с сифональным типом таллома. Гаметангии Vaucheria. Морфологическое разнообразие бурых водорослей. Продольный разрез черешка молодого слоевища ламинарии. Спорангии и гаметангии. Цикл развития бурых водорослей.
• Криптофитовые и Динофитовые водоросли, роль в природе. Положение в системе живых организмов. Строение клетки. Жизненный цикл динофитовых водорослей. Красный прилив – цветение воды, вызванное динофитовыми водорослями. Зооксантеллы. Морской фитопланктон. Нейстон. Перифитон. Метафитон. Псаммон. Водоросли и цианобактерии как эпифиты животных и живущие в термальных источниках. Аэрофитон.
• Лишайники. Фотобионты лишайников: свободноживущие и в составе лишайника. Жизненные формы. Строение слоевища. Органы размножения. Эпилитные лишайники. Лишайники влажного хвойного леса умеренных широт. Лишайники на антропогенных субстратах. Лихеноиндикация.

Анатомия и систематика высших растений.

• Ткани высших растений. Группы по основной функции. Схема расположения меристем. Апикальные меристемы. Ранние стадия развития листа на апексе побега. Эпидерма. Схема строение устьиц. Типы волосков эпидермы. Эпиблема (ризодерма) корня. Возникновение перидермы. Схема строения корки. Основные ткани. Клеточное строение листа двудольного растения. Аэрэнхима в корнях. Поперечный и продольный срез колленхимы. Склеренхима. Склереиды. Сосуды: схема формирования и типы. Изменение структуры трахеальных элементов в ходе эволюции. Эволюция перфорации сосудов. Фрагмент древесины двудольного растения. Структура ситовидных трубок флоэмы. Детали строения ситовидной пластинки. Образование ситовидных трубок. Схемы строения проводящих пучков. Выделительные ткани. Ткани внутренней секреции.
• Корень: общий вид и продольный срез корневого окончания. Зоны корневого окончания. Первичное и вторичное строение корня. Формирование вторичного строения корня. Видоизменения корней в воздушной среде. Корни в водной среде. Пневматотрофы. Видоизменения корней в результате симбиоза, микориза. Корни в других растениях.
• Побег. Схема расчленения тела на примере двудольного растения. Ветвление и нарастание побеговых систем. Типы побегов. Строение вершины побега двудольного растения. Схема развития анатомической структуры стебля. Первичное и вторичное строение стебля. Сердцевинные лучи. Стебель однодольного растения. Видоизменения побега. Стеблевые суккуленты. Бутылочные деревья. Ползучие побеги. Клубни.
• Лист. Схема возникновения плоского листа. Части листа. Типы расчленения пластинки простого листа. Сложные листья. Поперечный срез листа. Солнечные и теневые листья. Основные формы листорасположения. Листовые суккуленты. Видоизменения листа. Живородящие растения. Листья при соцветиях. Листья водных растений.
• Цветок и плод. Типы цветков по симметрии. Цветки с редуцированным околоцветником. Стадии эволюции тычинок и плодолистика. Типы гинецея. Положение завязи. Гипантий. Соцветия. Пыльца. Семязачаток. Околоплодник. Типы плодов. Соплодия. Способы распространения плодов и семян.
• Понятия о систематике и филогении растений. Понятия о таксоне и таксономическом ранге. Иерархичность.
• Общая характеристика высших растений в сравнении с низшими. Направления эволюции.
• Отдел моховидные: происхождение, строение гаметофита, спорогона, цикл развития, размножение. Классы. Особенности строения основных представителей.
• Отдел плауновидные: происхождение, строение спорофита и гаметофита. Цикл развития. Классы.
• Отдел хвощевидные: происхождение, строение спорофита и гаметофита. Цикл развития. Классы.
• Отдел папоротниковидные: происхождение, строение спорофита и гаметофита. Цикл развития. Классы.
• Отдел голосеменные: происхождение, строение спорофита и гаметофита. Цикл развития. Классы.
• Отдел покрытосеменные: происхождение, строение спорофита и гаметофита. Цикл развития. Сравнительная характеристика классов однодольных и двудольных. Подклассы цветковых, особенности строения и представители (по семействам).

Зоология позвоночных

• Общая характеристика типа Хордовые, место в системе живого, систематика, деление на подтипы и классы.
• Подтипы Бесчерепные и Оболочники.
• Сравнительная анатомия позвоночных. Ряд Gnathostomata: известные классы, филогения. Возможные эволюционные истоки формирования отдельных частей скелета. Три направления эволюции черепа. Покровы, эволюционные истоки появления зубов и их филогенез. Эволюция позвоночника, конечностей, поясов конечностей. Почка, эволюция мочеполовой системы позвоночных.
• Эволюция артериальной системы и сердца. Особенности кровеносной истемы основных классов позвоночных. Нервная система и органы чувств.
• Позвоночные Vertebrata. Первичноводные (Anamnia). Хрящевые рыбы: строение и систематика. Костные рыбы: строение и систематика. Земноводные: строение и систематика.
• Позвоночные Vertebrata. Первичноназемные (Amniota). Дальнейшее приспособление к жизни в наземновоздушной среде. Рептилии: строение и систематика. Становление гомойтермности. Птицы: строение и систематика. Млекопитающие: строение и систематика.

Нормальная анатомия человека.

• Определение нормальной анатомии человека как науки, связь с другими дисциплинами. Основные черты анатомии, методы исследования в анатомии, уровни структурной организации организма человека, понятие об органе, системе органов, аппарате, типах телосложения.
• Функции скелета, классификация скелета, кость как орган, классификация костей, развитие костей. Классификация соединений костей, характеристика фиброзных, хрящевых, костных соединений, суставов. Развитие суставов.
• Классификация мышечных тканей, функции мышц; мышца как орган, типы мышечных волокон; иннервация мышц, понятие о двигательной единице; классификации мышц (по форме, по сложности формы, по отношению к областям тела, по анатомотопографическому положению, по функции, по отношению к суставам, по происхождению). Виды работы мышц, сила мышцы, факторы, определяющие силу мышц; мышцы антагонисты и синергисты; сложение сил, вычитание сил; мышцы и кости как системы рычагов.
• Структурные компоненты сердечно-сосудистой системы; микроциркуляторное русло; общий план строения стенки артерий и вен. Развитие кровеносных сосудов (васкулогенез, ангиогенез). Основные этапы развития сердца в филогенезе.
• Функции нервной системы, классификации нервной системы. Состав нервной ткани. Классификации нейронов и нейроглии. Общий план строения синапсов. Нервные волокна, их классификация. Нервные окончания – рецепторы и эффекторы. Классификация рецепторов. Основные этапы, направления и факторы эволюции нервной системы. Ранние стадии развития нервной системы в эмбриогенезе – формирование нервной трубки. Развитие спинного мозга, функции спинного мозга. Развитие головного мозга на стадии трех и пяти мозговых пузырей. Развитие и функции ствола головного мозга. Ретикулярная формация ствола головного мозга.
• Развитие и функции промежуточного мозга. Филогенез коры головного мозга. Строение коры, локализация функций в коре головного мозга. Обзор некоторых функциональных систем ЦНС: соматосенсорной, двигательной, лимбической; их структурные компоненты, функции.

Нормальная физиология человека

• Понятие о регуляции функций. Рефлекс. Гуморальная регуляция. Системная организация функций.
• Физиология возбудимых тканей. Мембранный потенциал. Синапс. Рецептор. Мышца.
• Система крови. Кровь, плазма, форменные элементы, группы крови, гемостаз, лимфа.
• Кровообращение. Свойства сердечной мышцы. Регуляция деятельности сердца. Кровообращение в сосудах.
• Дыхание. Сущность дыхания. Механизм вдоха и выдоха. Газообмен в лёгких. Транспорт газов.
• Водно-солевой обмен.
• Физиология пищеварения.
• Обмен веществ и энергии, питание.
• Терморегуляция.
• Железы внутренней секреции.
• Сенсорные системы.
• Интегративная деятельность организма.

Гистология человека

• Ткани как системы клеток и их производных — один из иерархических уровней организации живого. Клетки как ведущие элементы ткани. Неклеточные структуры - симпласты и межклеточное вещество как производные клеток. Понятие о клеточных популяциях. Стволовые клетки и их свойства. Детерминация и дифференциация клеток в ряду последовательных делений. Диффероны. Закономерности возникновения и эволюции тканей. Классификация тканей. Восстановительные способности тканей.
• Эпителиальные ткани и железы.
• Кровь и лимфа. Гемопоэз, лимфопоэз.
• Соединительная ткань: волокнистая, скелетная, мышечная, ткани со специальными свойствами.
• Нервная ткань

Клеточная биология

• Клеточная теория. Клетка – единица строения, жизнедеятельности, роста и развития организмов. Сравнительная характеристика клеток растений, животных, бактерий, грибов.
• Химическая организация клетки: неорганические вещества клетки, органические вещества клетки.
• Строение про- и эукариотической клетки.
• Метаболизм: энергетический и пластический обмен. Диссимиляция. Фотосинтез.

Генетика

• Митоз, мейоз, хромосомы, хроматин, гены.
• Сперматогенез, овогенез.
• Гены и аллели.
• Жизненные циклы простейших, нейроспоры, человека и высших растений.
• Аллельные взамодействия, генотип, фенотип.
• Моно- и дигибридное скрещивание. Работы Менделя.
• Взаимодействия генов, экспрессивность, пенетрантность, плейотропия.
• Наследование, сцепленное с полом.
• Рекомбинация.
• Мутагенез.

Биохимия

• Основные методы и понятия химии полимеров.
• Нековалентные взаимодействия в биополимерах. Специфические меж- и внутримолекулярные взаимодействия в биополимерах. Конформационная лабильность биополимеров.
• Ферментативный катализ. Классы ферментативных реакций.
• Биохимические цепи и циклы.
• Катаболические и анаболические процессы. Глиголиз. ПДК. Цикл Кребса. Цепь переноса электронов.
• Окисление жирных кислот.
• Катаболизм аминокислот. Цикл мочевины.
• Глюконеогенез.
• Фотосинтез.

Молекулярная биология

• Предмет науки. Основные открытия.
• Принципы строения и основные функции биополимеров. Нуклеиновые кислоты.
• Принципы строения и основные функции биополимеров. Белки. Строение иммуноглобулинов, их классификация и функции.
• Транскрипция у прокариот. Регуляция транскрипции у бактерий.
• Особенности транскрипции у эукариот. Процессинг mРНК эукариот.
• Трансляция, генетический код.
• Репликация ДНК. Основные принципы и механизмы у про- и эукариот. Проблема недорепликации 3'-концов линейных молекул. Теломеры и теломераза.
• Основные репарабельные повреждения в ДНК и принципы их исправления.
• Организация эукариотического генома. Уровни организации хроматина у эукариот.
• Понятие о мобильных генетических элементах.
• Основные механизмы канцерогенеза.

Расписание

10 класс

Вторник, четверг, 18-10, Новый корпус НГУ, ул. Пирогова, 1, ауд. 5273

11 класс

Вторник, четверг, 18-10, Новый корпус НГУ, ул. Пирогова, 2, ауд. 312

Программа курсов для 11-х классов

Углеводороды

• Строение вещества, анализ органических соединений (6 часов). Краткое повторение темы «строение атома и химическая связь». Электронные конфигурации атомов первых периодов и правило октета. Ковалентная связь. Формулы Льюиса для простых молекул. Виды ковалентной связи: σ- и π-связи. Структурные формулы. Электроотрицательность. Полярная ковалентная связь, степени окисления. Зависимость электроотрицательности атома от положения элемента в Периодической таблице. Теория отталкивания валентных электронных пар (ОВЭП) и геометрическая форма молекул. Понятие о гибридизации атомных орбиталей. Основные положения теории строения А.М. Бутлерова. Понятие о функциональной группе. Виды изомерии. Структурная изомерия: углеродного скелета, положения функциональной группы, межклассовая изомерия. Геометрическая изомерия: цис-, транс-изомеры. Оптическая изомерия: энантиомеры. Анализ органических соединений методом сожжения. Определение молекулярной массы. Основные принципы масс-спектрометрии.
• Алканы и циклоалканы (6 часов). Алканы, их гомологический ряд. Изомерия, номенклатура ИЮПАК алканов. Первичные, вторичные, третичные атомы углерода и водорода. Методы получения алканов: а) из карбида алюминия; б) декарбоксилированием Na-солей карбоновых кислот; в) восстановлением галогеналканов цинком; г) каталитическим гидрированием ненасыщенных соединений; д) электролизом водных растворов солей карбоновых кислот (реакция Кольбе); е) с помощью реакции Вюрца. Химические свойства алканов и циклоалканов. Радикальное хлорирование и бромирование метана и других алканов. Механизм реакции. Гомолитический разрыв связи, радикалы. Первичные, вторичные и третичные радикалы. Ряд относительной устойчивости радикалов. Различная селективность хлорирования и бромирования. Нитрование алканов (реакция Коновалова). Сульфирование и сульфохлорирование алканов. Циклоалканы: строение, конформация. Горение алканов: алканы как моторные топлива.
• Алкены (4 часа). Алкены: гомологический ряд, электронное строение. Структурная и пространственная изомерия алкенов, номенклатура ИЮПАК. Получение алкенов: а) крекингом алканов, б) взаимодействием галогеналканов со спиртовым раствором щелочи (дегидрогалогенирование), в) дегидратацией спиртов в кислой среде (механизм реакции), г) восстановлением алкинов, е) действием Zn или Mg на дигалогеналканы. Правило Зайцева. Химические свойства алкенов. Гетеролитический разрыв связи. Электрофилы, электрофильные реакции. Карбокатионы, ряд их относительной устойчивости. Электрофильное присоединение Cl2 и Br2 к алкенам (механизм). Электрофильное присоединение к алкенам галогенводородов (HCl, HBr, HI) и воды в кислой среде (механизм). Правило Марковникова. Понятие о донорных и акцепторных свойствах заместителей при двойной связи. Присоединение к алкенам HBr в присутствии перекиси против правила Марковникова (механизм). Другие реакции алкенов: а) гидрирование; б) реакции с KMnO4 в нейтральной и кислой среде; в) озонолиз; г) радикальное хлорирование в аллилное положение; д) полимеризация. Сравнение свойств полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида.
• Диены (2 часа). Диены сопряженные и несопряженные – различие в электронном строении. Гомологический ряд сопряженных диенов, номенклатура ИЮПАК. Реакции 1,2- и 1,4- присоединения к сопряженным диенам. Аллильный карбокатион. Полимеризация сопряженных диенов по 1,4-типу. Каучук синтетический и натуральный, гуттаперча. Получение сопряженных диенов: а) крекингом бутан-бутеновой и пентан-пентеновой фракций нефти, б) каталитической реакцией из этанола (реакция Лебедева). Электронное и пространственное строение кумулированного диена (аллена). Гибридизация атомных орбиталей в диенах. Гибридизация и пространственная форма молекул.
• Алкины (2 часа). Алкины: гомологический ряд, электронное и пространственное строение. Номенклатура алкинов. Способы получения ацетилена. Реакции алкинов: а) реакции присоединения водорода, галогенов, галогенводородов; б) реакция присоединения воды в присутствии солей ртути (реакция Кучерова): механизм, кето-енольная таутомерия; в) кислотность алкинов, получение и свойства ацетиленидов металлов, качественные реакции на концевую тройную связь; г) получение сложных алкинов из ацетиленида натрия иАннотация программы курса.

Программа курсов для 10-х классов

Углеводороды

• Строение вещества, анализ органических соединений (6 часов). Краткое повторение темы «строение атома и химическая связь». Электронные конфигурации атомов первых периодов и правило октета. Ковалентная связь. Формулы Льюиса для простых молекул. Виды ковалентной связи: σ- и π-связи. Структурные формулы. Электроотрицательность. Полярная ковалентная связь, степени окисления. Зависимость электроотрицательности атома от положения элемента в Периодической таблице. Теория отталкивания валентных электронных пар (ОВЭП) и геометрическая форма молекул. Понятие о гибридизации атомных орбиталей. Основные положения теории строения А.М. Бутлерова. Понятие о функциональной группе. Виды изомерии. Структурная изомерия: углеродного скелета, положения функциональной группы, межклассовая изомерия. Геометрическая изомерия: цис-, транс-изомеры. Оптическая изомерия: энантиомеры. Анализ органических соединений методом сожжения. Определение молекулярной массы. Основные принципы масс-спектрометрии.
• Алканы и циклоалканы (6 часов). Алканы, их гомологический ряд. Изомерия, номенклатура ИЮПАК алканов. Первичные, вторичные, третичные атомы углерода и водорода. Методы получения алканов: а) из карбида алюминия; б) декарбоксилированием Na-солей карбоновых кислот; в) восстановлением галогеналканов цинком; г) каталитическим гидрированием ненасыщенных соединений; д) электролизом водных растворов солей карбоновых кислот (реакция Кольбе); е) с помощью реакции Вюрца. Химические свойства алканов и циклоалканов. Радикальное хлорирование и бромирование метана и других алканов. Механизм реакции. Гомолитический разрыв связи, радикалы. Первичные, вторичные и третичные радикалы. Ряд относительной устойчивости радикалов. Различная селективность хлорирования и бромирования. Нитрование алканов (реакция Коновалова). Сульфирование и сульфохлорирование алканов. Циклоалканы: строение, конформация. Горение алканов: алканы как моторные топлива.
• Алкены (4 часа). Алкены: гомологический ряд, электронное строение. Структурная и пространственная изомерия алкенов, номенклатура ИЮПАК. Получение алкенов: а) крекингом алканов, б) взаимодействием галогеналканов со спиртовым раствором щелочи (дегидрогалогенирование), в) дегидратацией спиртов в кислой среде (механизм реакции), г) восстановлением алкинов, е) действием Zn или Mg на дигалогеналканы. Правило Зайцева. Химические свойства алкенов. Гетеролитический разрыв связи. Электрофилы, электрофильные реакции. Карбокатионы, ряд их относительной устойчивости. Электрофильное присоединение Cl2 и Br2 к алкенам (механизм). Электрофильное присоединение к алкенам галогенводородов (HCl, HBr, HI) и воды в кислой среде (механизм). Правило Марковникова. Понятие о донорных и акцепторных свойствах заместителей при двойной связи. Присоединение к алкенам HBr в присутствии перекиси против правила Марковникова (механизм). Другие реакции алкенов: а) гидрирование; б) реакции с KMnO4 в нейтральной и кислой среде; в) озонолиз; г) радикальное хлорирование в аллилное положение; д) полимеризация. Сравнение свойств полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида.
• Диены (2 часа). Диены сопряженные и несопряженные – различие в электронном строении. Гомологический ряд сопряженных диенов, номенклатура ИЮПАК. Реакции 1,2- и 1,4- присоединения к сопряженным диенам. Аллильный карбокатион. Полимеризация сопряженных диенов по 1,4-типу. Каучук синтетический и натуральный, гуттаперча. Получение сопряженных диенов: а) крекингом бутан-бутеновой и пентан-пентеновой фракций нефти, б) каталитической реакцией из этанола (реакция Лебедева). Электронное и пространственное строение кумулированного галогеналканов.
• Ароматические соединения (8 часов). Ароматические соединения, бензол. Гомологический ряд производных бензола. Электронное строение бензола, его формулы, понятие о методе резонанса. Номенклатура производных бензола. Ароматичность как набор особых химических свойств. Ароматичность и электронное строение молекул. Правило Хюккеля. Структуры нафталина, антрацена, фенантрена. Ароматические гетероциклические соединения. Источники бензола и его гомологов. Реакции электрофильного замещения в бензоле – механизм реакции на примере электрофильного хлорирования (получение хлорбензола). Другие реакции монозамещения в бензольном кольце: б) нитрование; в) сульфирование; г) алкилирование галогенпроизводными алканов и алкенами; д) ацилирование. Номенклатура производных бензола. Влияние заместителей на бензольное ядро. Типы электронных эффектов – индуктивные (передача влияния по σ-связям), мезомерные (по π-связям). Положительные (донорные) и отрицательные (акцепторные) I- и M-эффекты. Влияние электронных эффектов заместителей на устойчивость σ-комплексов. Активация и дезактивация ароматического кольца в реакциях электрофильного замещения. Заместители 1-го и 2-го рода. Реакции электрофильного замещения, которые не идут в случае некоторых дезактивированных производных бензола. Другие (не электрофильные) реакции ароматических соединений. Окисление в боковой цепи замещенных бензолов. Окисление нафталина. Реакция присоединения хлора к бензолу на свету. Реакции радикального галогенирования алкилбензолов, бензильный радикал, причины его относительной устойчивости. Получение важнейших производных бензола: фенола, анилина, стирола. Защитные группы – получение орто-производных бензола без примеси пара-изомера. Синтезы замещенных бензолов.

Функциональные производные органических соединений

• Спирты и гликоли (4 часа). Предельные одноатомные спирты. Гомологический ряд спиртов, их номенклатура, строение и физические свойства. Водородные связи в спиртах. Первичные, вторичные и третичные спирты. Химические свойства спиртов. Реакции по связи О–Н: образование алкоголятов, сложных эфиров. Реакции по связи R–O: дегидратация с образованием алкенов и простых эфиров. Связь реакционной способности со строением спирта Окисление спиртов до альдегидов, кетонов и карбоновых кислот. Получение спиртов: а) в реакциях нуклеофильного замещения из галогенпроизводных, б) восстановлением альдегидов и кетонов, в) гидратацией алкенов, в) в реакциях Гриньяра. Планирование синтезов Гриньяра. Получение спиртов ферментацией углеводов. Гликоли. Этиленгликоль, его строение, получение, физические и химические свойства. Применение этиленгликоля в антифризах и в синтезе полиэтилентерефталата. Глицерин. Получение нитроглицерина. Качественная реакция на гликоли с ионом меди.
• Фенолы (2 часа). Фенол. Электронное строение фенола, связь с кислотностью ОН-группы. Сравнение кислотности фенола и спиртов. Влияние ОН-группы на свойства ароматического кольца. Реакции электрофильного замещения фенолов. Объяснение высокой реакционной способности фенола и ориентирующего влияния ОН-группы на основе электронных эффектов. Получение фенолоформальдегидной пластмассы. Влияние ароматического кольца на свойства ОН-группы: кислотность замещенных фенолов, связь с электронными эффектами заместителей в кольце. Получение фенола и некоторых его производных.
• Карбонильные соединения (2 часа). Карбонильные соединения: альдегиды и кетоны. Гомологические ряды альдегидов и кетонов, их номенклатура. Электронное строение и реакционная способность карбонильной группы. Получение альдегидов и кетонов в реакциях окисления первичных и вторичных спиртов, в реакции Кучерова. Получение кетонов из кальциевых и бариевых солей карбоновых кислот. Химические свойства альдегидов и кетонов. Реакции присоединения по карбонильной группе: образование гидратов, полуацеталей, получение и расщепление ацеталей в условиях кислотного катализа, образование циангидринов, иминов, бисульфитных производных, восстановление гидрид-ионами. Реакции с реактивами Гриньяра. Качественные реакции на альдегидную и кетонную группы. Реакции кетонов с галогенами.
• Карбоновые кислоты и их производные (4 часа). Одноосновные насыщенные карбоновые кислоты и их производные. Электронное строение и кислотность карбоксильной группы. Физические свойства, номенклатура карбоновых кислот. Получение карбоновых кислот а) окислением альдегидов и спиртов, б) гидролизом галогенпроизводных, в) гидролизом нитрилов, г) из реактивов Гриньяра. Окисление алкилбензолов. Химические свойства карбоновых кислот: их превращения в соли, хлорангидриды, ангидриды, амиды. Гидролиз производных карбоновых кислот. Галогенирование алифатических карбоновых кислот в α-положение. Сложные эфиры, жиры и масла. Механизм этерификации карбоновых кислот. Механизм гидролиза сложных эфиров в кислых и щелочных условиях. Высшие карбоновые кислоты, встречающиеся в природе. Насыщенные и ненасыщенные высшие кислоты. Триглицериды высших кислот - жиры и масла. Гидрирование (гидрогенизация) растительных триглицеридов. Поверхностно-активные вещества (ПАВ). Щелочной гидролиз жиров - получение мыла. Другие моющие средства. Сложные эфиры в получении полимеров: полиэтилентерефталат, алкидные смолы.
• Амины. Анилин (2 часа). Алифатические и ароматические амины. Амины первичные, вторичные, третичные. Номенклатура аминов. Связь электронного строения аминов с их основностью. Анилин. Различные методы получения аминов и анилина - восстановление нитросоединений, восстановление нитрилов и амидов. Получение из галогенпроизводных реакцией с аммиаком и другими аминами. Получение из альдегидов и кетонов с промежуточным образованием иминов. Реакции аминов и анилина: а) с кислотами, б) с галогенпроизводными, образование четвертичных аммониевых солей. Реакции анилина в ароматическом кольце. Электронные эффекты амино-группы. Реакция диазотирования анилина. Превращение диазониевых солей с выделением и без выделения азота. Анилиновые красители на примере метилового оранжевого. Алкалоиды: представление об их строении и свойствах.
• Аминокислоты, пептиды, белки (2 часа). Строение аминокислот. Номенклатура. Оптическая изомерия, формулы Фишера Нахождение в природе. Получение a-аминокислот из соответствующих карбоновых кислот. Физические и химические свойства на основании строения. Образование внутренней соли. Аминокислоты – амфотерные органические соединения. Взаимодействие аминокислот с металлами, щелочами, неорганическими кислотами. Реакции поликонденсации. Образование полипептидов. Качественные реакции белков. Применение аминокислот. Понятие о синтетических волокнах, производство капрона.
• Углеводы (2 часа). Углеводы. Моносахариды (тетрозы, пентозы, гексозы). Формулы Фишера и Хеуорса. Образование циклических форм глюкозы и фруктозы. Химические свойства – взаимодействие с гидроксидом меди, реакция «серебряного зеркала», образование сложных эфиров, спиртовое, молочнокислое и маслянокислое брожение глюкозы. Дисахариды. Сахароза. Гидролиз сахарозы. Нахождение сахарозы в природе и ее применение. Полисахариды. Крахмал. Нахождение крахмала в природе и его физические свойства. Строение крахмала и его химические свойства (качественная реакция – взаимодействие с иодом, гидролиз). Крахмал как питательное вещество. Применение крахмала и получение его из крахмалосодержащих продуктов. Целлюлоза (клетчатка). Нахождение в природе. Физические свойства. Причины различия физических свойств крахмала и клетчатки. Строение целлюлозы. Химические свойства. Гидролиз. Горючесть. Образование сложных эфиров. Взаимодействие с азотной и уксусной кислотами Применение целлюлозы. Природные и искусственные волокна на основе целлюлозы.
• Нуклеиновые кислоты (2 часа). Нуклеиновые кислоты. Представление о гетероциклических азотистых основаниях. Нуклеозиды и нуклеотиды. Строение РНК и ДНК, их роль в биохимии.

Расписание

10 класс

Cуббота, 16-20, Новый корпус НГУ, ул. Пирогова, 1, ауд. 4204 (2 блок)

11 класс

Пятница, 16-20, Новый корпус НГУ, ул. Пирогова, 1, ауд. 4204 (2 блок)