CHEMIA z ELEMENTAMI OCHRONY ŚRODOWISKA

Rok 2010/2011
Program Podyplomowych Studiów Pedagogicznych
CHEMIA z ELEMENTAMI OCHRONY ŚRODOWISKA
Tematyka
1. Fizyczne podstawy chemii ogólnej
Podstawowe pojęcia i prawa chemii. Zakres stosowalności pojęć.
Atom i wiązanie chemiczne. Podejście kwantowomechaniczne a dawne poglądy i modele. Statystyczny charakter
praw fizyki mikroświata.
Układ okresowy a budowa atomów.
Koncepcja elektroujemności. Sposoby przedstawiania struktur związków chemicznych. Izomeria.
Elementy chemii jądrowej. Trwałość jąder atomowych. Istota przemian promieniotwórczych. Reguły przesunięć.
Stany skupienia i stany materii – definicje, podstawowe właściwości, przemiany fazowe.
Równowaga chemiczna – stała równowagi, reguła przekory.
Podstawowe właściwości roztworów (roztwór rzeczywisty). Roztwory elektrolitów. Koloidy.
Dysocjacja elektrolityczna, mechanizm i rola rozpuszczalnika, stopień dysocjacji. Elektrolity mocne i słabe.
Równowagi w roztworach elektrolitów (dysocjacja, hydroliza). Roztwory buforowe. Równowagi w roztworach
trudno rozpuszczalnych elektrolitów.
Kinetyka reakcji, teoria zderzeń i elementy termodynamiki.
Kataliza homo- i heterogeniczna.
Instrumentalne metody badania struktury materii.
Energetyka reakcji chemicznych, prawo Hessa.
Ewolucja poglądów w chemii.
Przepływ prądu przez elektrolity. Ogniwa chemiczne. Ogniwa paliwowe.
2. Elementy współczesnej chemii nieorganicznej
Pochodzenie pierwiastków chemicznych. Synteza aktynowców. Ewolucja materii
Skład chemiczny Ziemi. Geneza minerałów
Układ okresowy a właściwości pierwiastków
Klasyfikacja związków i reakcji chemicznych
Kwasowość i zasadowość. Moc kwasów i zasad.
Związki kompleksowe
Elementy chemii ciała stałego. Struktura elektronowa ciał stałych. Defekty struktury i odstępstwa od stechiometrii.
Przegląd właściwości pierwiastków bloków s, p oraz helowców.
Przegląd właściwości pierwiastków bloków d i f.
Sposoby ustalania jakościowego i ilościowego składu materii. Fizykochemiczne metody analizy instrumentalnej.
Szybkie metody analizy chemicznej w ocenie stanu zagrożenia środowiska naturalnego. Sensory
Charakterystyka właściwości pierwiastków w grupach - sposoby prezentacji
Metody instrumentalne badania materii.
3. Elementy współczesnej chemii organicznej
Węglowodory - rodzaje, cechy charakterystyczne, wiązanie chemiczne węgiel wodór – stereochemia i energetyka
Słownictwo w chemii organicznej
Podstawowe pochodne węglowodorów i ich zasadnicze właściwości – próba systematyki. Grupy funkcyjne.
Podstawowe mechanizmy reakcji. Trwałość związków organicznych. Polimeryzacja i polimery.
Biologicznie czynne związki organiczne. Węglowodany, białka, witaminy.
Związki heterocykliczne i ich pochodne
Projektowanie prostych syntez organicznych
Rozpoznawanie tworzyw sztucznych.
Piroliza węgla kamiennego
4. Znaczenie chemii w naukach przyrodniczych i technicznych
Nauka o materiałach. Struktura ciał stałych a wiązania chemiczne. Szkła.
Typy kryształów. Wiązania chemiczne a właściwości ciał stałych. Chemia półprzewodników.
Korozja chemiczna i ochrona przed nią.
Chemia podstawowych procesów w organizmach żywych. Elementy biochemii
Przemiany chemiczne pod wpływem promieniowania jonizującego.
Wpływ szkodliwych czynników na organizm człowieka
Fizyka z chemią jako nauka o przyrodzie.
Właściwości materiałów a skład chemiczny.
Rok 2010/2011
5. Chemia a środowisko naturalne
Obieg pierwiastków w przyrodzie (obieg wody, węgla, azotu).
Główne zanieczyszczenia gleby, wód i powietrza - Podstawowe źródła zagrożeń
Metody i sposoby oceny skażeń chemicznych środowiska.
Technologie chemiczne o dużej skali. Problem surowców i odpadów.
Związki chemiczne wykorzystywane w skali masowej i produkty ich przemian (nawozy sztuczne, paliwa, tworzywa
sztuczne, środki ochrony roślin, materiały budowlane itp..)
Podstawowe toksyny nieorganiczne i organiczne – działanie, źródła zagrożeń, zabezpieczenie, pierwsza pomoc.
Substancje kancerogenne. Rola zanieczyszczeń metalami ciężkimi.
Utylizacja odpadów organicznych i nieorganicznych. Chemiczne oczyszczanie ścieków.
Energetyka jądrowa. Problem odpadów promieniotwórczych.
Energetyka a środowisko.
6. Chemia wokół nas
Chemia w gospodarstwie domowym. Środki czystości, detergenty, środki owadobójcze. Farby i lakiery. Chemia
kosmetyków.
Wykorzystanie tworzyw sztucznych – zalecenia i ograniczenia
Chemia w kuchni. Reakcje chemiczne towarzyszące obróbce i przechowywaniu pokarmów, trwałość związków
biologicznie czynnych, konserwanty, występowanie i rola mikroelementów oraz witamin. Fermentacja alkoholowa i
mlekowa.
Powszechnie dostępne związki jako odczynniki chemiczne
Używki i narkotyki - działanie na organizm
Doświadczenia chemiczne do wykonania w domu
7. Obliczenia w chemii
Cel i zakres zadań rachunkowych z chemii
Dokładność obliczeń, znaczenie wyniku. Rola obliczeń przybliżonych
Zakresy zmienności podstawowych wielkości stosowanych w chemii. Techniki i metody poszukiwania danych
liczbowych.
Obliczenia stechiometryczne, stężenia roztworów.
Obliczenia stechiometryczne, stężenia roztworów - zadania
Równowaga chemiczna - zadania
Dysocjacja elektrolityczna - równowagi w roztworach elektrolitów - przykłady liczbowe
8. Pokazy doświadczalne w chemii
Organizacja i wyposażenie pracowni chemicznych.
Podstawowe zasady przechowywania i stosowania najważniejszych odczynników chemicznych.
Cele i zakres pokazów doświadczeń. Rola samodzielnego wykonywania doświadczeń. Planowanie doświadczeń.
Rola środków medialnych w prezentacji doświadczeń chemicznych.
Podstawowe operacje w laboratorium chemicznym (strącanie osadów, rozpuszczanie substancji, ważenie,
odparowanie, destylacja, krystalizacja, suszenie, sączenie itp..)
Efektowne doświadczenia chemiczne.
9. Nauczanie chemii w szkole
Metody i środki rozbudzania zainteresowania chemią.
Analiza podstawowych błędów kształcenia.
Rola podręczników i pomocy naukowych
Metody i techniki sprawdzania wiedzy chemicznej.
Przesądy i rozpowszechnione błędy w nauczaniu chemii
Multimedia w nauczaniu w szkole
10. Elementy informatyki
11. Wybrane zagadnienia z matematyki
12. Wykorzystanie komputera w szkole
13. Współczesne problemy pedagogiki i metodyki wychowania
14. Problemy oświaty
15. Konsultacje
16. Seminarium dyplomowe i obrona prac dyplomowych
Prof. dr hab. Andrzej Małecki