УЧЕБЕН ПЛАН
Хорариум
Дисциплина Лекции Упражнения
I семестър
Училищен курс по химия 90
Теория на възпитанието и дидактика 45 15
Педагогическа психология 45 15
Научен семинар I част 15
Избираема дисциплина от група II 30 15
Избираема дисциплина от група II 30 15
II семестър
Методика на обучението по химия 60 60
Аудио-визуални и информационни технологии в обучението
по химия 15 30
Учебни опити и демонстрации 15 45
Задачи и контрол в обучението по химия 15 30
Научен семинар II част 15
Избираема дисциплина от група I 30 15
Избираема дисциплина от група I 30 15
III семестър
Текуща педагогическа практика 45
Преддипломна педагогическа практика 75
Научен семинар III част 30
Дипломна работа 180
Избираеми дисциплини
I група
Основни понятия и теории в химията
Проблеми на екологията и устойчивото развитие
Училищно законодателство и учебна документация
Наркомании и превенция на детската престъпност
Методика на училищната дисциплина
Методология и методи на педагогическите изследвания
История на педагогиката
II група
История и философия на химията
Химия и общество
Наркомании и превенция на детската престъпност
Математика за учители по химия
Съвременни химични технологии
Реторика
Факултативни дисциплини
Английски език за учители по химия
Магистърска програма: Химия на твърдото състояние
Форма на обучение: редовна
Срок на обучение: 3 семестъра
Химията на твърдото състояние е важна и бързо развиваща се научна и практическа област. Тя представлява и теоретичната база на съвременното материалознание. Магистратурата има за цел да подготви специалисти с фундаментални и приложни знания и умения в областта на химията на твърдото състояние и по-специално в областите на:
на кристални и аморфни твърди тела и на системи с ниска размерност
-
Кристална структура и растеж и методите за структурен анализ
-
Физикохимия на твърдофазни процеси
-
Експериментални методи за синтез, изследване и характеризиране на
вещества в твърдо състояние.
На тази основа се предлагат обяснение на свойствата на вещества в твърдо състояние, представя се зависимостта им от кристалния строеж, химичния състав, размера и размерността, знания, които лежат в основата на дизайна на нови материали със зададени свойства.
Специалисти с такава подготовка могат още по време на следването да се интегрират в научно-изследователски проекти. Магистрите по химия на твърдото състояние могат да намерят мястото си като специалисти в областите на дизайн, синтез и характеризиране на твърдофазни материали в:
-
електроника и микроелектроника
-
магнетохимия
-
оптоелекроника
-
информационни технологии
-
синтетична и каталитична химия
-
химия на наноматериали
-
разработване на нови технологии за твърдофазни продукти.
Магистърската програма се предлага на широк кръг специалисти с бакалавърска степен по химия, химия и физика, биология и химия, химия и информатика, химични технологии както и на специалисти с висше образование от специалности, в които химията и физиката имат голяма тежест.
Програмата се реализира в три семестъра като тежестта в първия и втория семестър е върху теоретични и експериментални методи на химията на твърдото състояние. Третият семестър е посветен на изработване на дипломна работа със силен научно-изследователски елемент. Изборните курсове са от два вида: тясно специализирани и интердисциплинарни.
УЧЕБЕН ПЛАН
Хорариум
Дисциплина Лекции Упражнения
I семестър
Основи на кристалографията и кристалохимията 30 30
Термодинамика на твърдото състояние и кинетика на
хетерогенни реакции 45 30
Електронен строеж и свойства на вещества в твърдо
състояние и на наноструктури 45 30
Избираеми дисциплини (общо) 60 30
Курсов проект 75
II семестър
Експериментални методи в химията на твърдото състояние 45 30
Кристален растеж и физикохимия на дефектите 60 30
Избираеми дисциплини (общо) 60 30
Преддипломен практикум 75
III семестър
Дипломна работа 600
Избираеми
Термичен анализ 15 15
Спектроскопски методи за изследване на вещества в твърдо
състояние и на наноструктури 30 30
Аморфни материали 15 15
Нанокристални материали 30 15
Полимерни материали 15 15
Оптични материали 15 15
Химия и физика на луминофорите 15 15
Магнетохимия 15 15
Механохимия на твърдите тела 15 15
Квантова химия на периодични и на наноструктури+ 45 15
Магистърска програма: Чисти вещества и материали на тяхната основа
Форма на обучение: редовна
Срок на обучение: 3 семестъра
Производството на продукти с висока степен на чистота, както и това на материали със специално предназначение, изисква подходи, знания и умения, които не се придобиват в основните курсове на обучение.
Магистърската програма цели да развие тези умения у студентите, като ги запознае по-конкретно с въпросите, свързани с:
• теоретичните основи и спецификата на методите за получаване и анализ на вещества с висока степен на чистота;
• методите за синтез и охарактеризиране на най-важните неорганични материали в съвременните технологии в областите на електрониката, оптиката, керамичната, фармацевтичната, хранително-вкусовата и други промишлености.
Големият набор от избираеми дисциплини дава възможност за по-тясна специализация на студентите в желана от тях област на обучение.
Практическите занятия, включващи в голяма степен елементи на изследователска работа, целят да създадат специфични умения за максимално прецизна химическа работа в условия, осигуряващи висока степен на чистота на продуктите.
Реализирането на поставените в магистратурата цели се основава на десетилетни научни и педагогически традиции на Химическия факултет, както и на нови направления, успешно развиващи се в настоящия момент.
Завършилите предлаганата магистърска програма могат да намерят реализация като специалисти в изследователска, технологична, производствена и контролна дейност в областта на получаването на химични реактиви и високо чисти вещества, в редица области на материалознанието, както и в други малотонажни химични производства.
Магистърската програма може да бъде следвана от специалисти с бакалавърска степен по химия, химични технологии, химия и физика, химия и информатика, биология и химия.
УЧЕБЕН ПЛАН
Хорариум
Дисциплина Лекции Упражнения
I семестър
Методи за получаване на вещества с висока чистота 45 45
Методи за анализ ва вещества с висока чистота 45 45
Кристалография и кристалохимия 30 15
Избираеми дисциплини 75 90
Курсов проект 60
II семестър
Материали на основата на вещества с висока и специална
чистота 45 45
Методи за охарктеризиране на вещества и материали 45 45
Избираеми дисциплини 75 90
Преддипломен практикум 105
III семестър
Дипломна работа 450
Избираеми
Основни разделителни процеси при получаване на вещества
с висока чистота 30 30
Кристализационни, утаителни и адсорбционни методи за
пречистване 30 30
Йонообменни и екстракционни методи 30 30
Дестилационни и ректификационни методи 30 15
Електрохимични методи за синтез и пречистване 30 15
Механохимични и плазмохимични методи 30 15
Вещества и технологии за микроелектрониката 30 30
Материали за медицински цели и хранителната
промишленост 15 15
Материали на основата на редкоземни елементи 15 15
Фирмено управление 30 15
специалност ХИМИЯ И ИНФОРМАТИКА
Магистърска програма: Информатика и компютри в обучението по химия
Магистърската програма има за цел подготовка на учители по "Химия и опазване на околната среда" за средното образование с квалификация информатика и компютри в обучението по химия. Главната цел на магистърската програма е да подготви специалисти, които да въведат в средното училище съвременните постижения на електронното обучение по природните дисциплини.
Магистърската програма дава:
• равни възможности за всички бъдещи студенти;
• включване на студентите в изследователския процес в областта на образованието;
• запознаване с новите образователни технологии, свързани с използването на съвременните информационни и комуникациони технологии;
• осигуряване на необходимата методична подготовка за планиране и ръководство на учебния процес;
Условия за кандидатстване: Бакалавър/магистър по химия, химия и физика, химия и информатика, биология и химия или друга специалност, в която химията е съществен компонент на обучението. Кандидатите трябва да притежават учителска правоспособност по химия.
Специалистите с образователно-квалификационната степен „магистър-учител” и специализация в областта на информатиката и компютрите в обучението по химия след дипломирането си:
-
ще владеят основните понятия в науката, методите за научни изследвания и съвременните техники за преподаване в средното училище;
-
ще могат да обезпечат методично учебния процес;
-
ще използват съвременната техника за преподаване, като обогатяват съществуващите дидактически материали
Форми на обучение: редовна и задочна.
УЧЕБЕН ПЛАН
(редовно обучение)
Хорариум
Дисциплина Лекции Упражнения
I семестър
Компютърни системи и технологии 30 30
Изчислителни задачи в естествените науки- методи 45 45
за компютърно решаване
Училищен курс по химия 60 0
Електронно обучение в естествените науки 30 30
Избираема дисциплина от група I 30 15
Избираема дисциплина от група II 30 30
II семестър
Бази данни и специализиран софтуер в естествените 30 45
науки и обучението
Аудио-визуални и информационни технологии в обучението 30 30
по химия
Методика на обучението по химия с хоспитиране 45 45
Учебни опити по химия и демонстрации 15 45
Избираема дисциплина от група I 30 15
Избираема дисциплина от група II 30 30
III семестър
Графични системи и среди в химията 30 30
Компютърна химия и биохимия 30 45
Педагогическа практика 75
Преддипломен стаж 195
Избираеми дисциплини
I група
Училищно законодателство и учебна документация 30 15
Реторика 30 15
Методика на училищната дисциплина 30 15
Методи и методология и на педагогическите изследвания 30 15
История на педагогиката 30 15
II група
Компютърни среди за описание на данни 30 30
Обработка на образи и виодеоматериали 30 30
Информационни технологии за популяризиране на 30 30
педагогическата и научната дейност (презентации) 30 30
Компютърни мрежи в естествените науки и обучението 30 30
ПРОГРАМА
за конкурсен изпит по химия за местата субсидирани от държавата
за магистърските програми по специалностите
“Химия” и “Химия и информатика”
(за платено обучение не се държи конкурсен изпит по химия)
I. Строеж на веществото
1. Квантово-механичен модел за строежа на атома
Уравнение на Шрьодингер: изисквания към решенията на уравнението; собствени функции и собствени стойности на енергията.
Атомна орбитала: определение, квантови числа, които я определят, s-, p-, d- и f-АО: Функции на радиално разпределение на вероятността (проникваща способност на АО). Форма и ориентация в пространството
Квантово състояние: определение, квантови числа, които го определят. Основно, възбудено, валентно състояния на атома
Енергия на АО: зависимост от разстоянието между електрона и ядрото; зависимост от квантовите числа за едно- и многоелектронната система.
Израждане по орбитално квантово число. Ред на енергетичните нива в многоелектронна система
Конфигурация на електронната обвивка: енергетичен принцип, принцип на Паули, правила на Хунд
2. Теория на химичната връзка
МВВ: симетрична и антисиметрична вълнови функции – енергия и разпределение на електронната плътност. Припокриване на атомните орбитали. -, - и - връзки. Хибридизация на АО – определение, условия за реализирането є, видове хибридизация с участие на s-, p- и d- АО. Хибридизация и пространствен строеж на молекулите – влияние на несвързващите електронни двойки – примери. Образуване на кратни връзки- примери. Донорно-акцепторен механизъм за образуване на ковалентна връзка – примери. Делокализирани -връзки – примери.
ММО: Основни положения. Свързващи и антисвързващи МО – енергия и разпределение на електронната плътност. Електронна структура на двуатомните молекули и молекулярни йони на елементите от I и II период (енергетичен ред на МО, порядък, магнитни свойства на частиците).
Съвременни теории на координативната връзка
МВВ: хибридизация и геометрия на комплекса, външно- и вътрешноорбитални, високо- и нискоспинови комплекси – примери;
ТКП: снемане на израждането на d-АО на комплексообразувателя в полето, с определена симетрия, създавано от лигандите. Параметър на разцепване. ЕСКП- пресмятането є за конкретно електронно разпределение. Ниско- и високо- спинови комплекси. Цвят и магнитни свойства.
ТЛП: основни моменти при намиране на МО на комплекса от орбиталите на лигандите и комплексообразувателя. Построяване на МО – диаграма на комплекс с к.ч. 6, октаедрична симетрия без и с образуване на -връзка.
Междумолекулни взаимодействия
Ван-дер-ваалсови сили: ориентационно, индукционно, дисперсионно взаимодействие. Енергия на взаимодействие между молекулите – уравнение на Ленард-Джонс.
Водородна връзка: експериментални доказателства – примери. Аномалии във физичните свойства на водата
II. Периодична система на елементите
Номенклатура на неорганичните съединения по IUPAC.
Строеж на периодичната система в съответствие със строежа на електронната обвивка на атомите
Електронна конфигурация на атомите на елементите от I до VIII период на периодичната система
Основни особености при изграждане на електронната обвивка на атомите на елементите
Периодично изменящи се свойства на химичните елементи: атомни и йонни радиуси – лантаноидно свиване, йонизационна енергия, електронно сродство, електроотрицателност. Тенденции в периода, главната и вторична подгрупи Йонизация на атомите на d-елементите
Закономерности в изменението на химичните свойства на елемента в главните и вторични подгрупи и в периода
Особености в свойствата на елементите от II-ри период на периодичната система (диагонално сходство).
III. Химични процеси
1. Елементи от общата термодинамика
Фундаментални уравнения нулев, първи и втори принцип на термодинамиката. Енергия на Helmholtz и енергия на Gibbs. Уравнение на Gibbs-Helmholtz.
Общи условия за равновесие; критерии за посоката на процесите.
2. Статистическа термодинамика
Ентропия и вероятност; формула на Boltzmann и константа на Boltzmann.
Статистически характер на Втория термодинамичен принцип. Флуктуации на термодинамичните величини (брауново движение).
Барометрична формула.
3. Химично равновесие
Условие за химично равновесие в хомогенни системи.
Равновесна константа, изразена чрез налягане, концентрации и молни части.
Реакционна изотерма.
Приложение на уравнението на Gibbs-Helmholtz. Реакционна изохора и изобара. Принцип на LeChatelier-Brown.
4. Фазови превръщания в едно- и в многокомпонентни системи
Изпарение, сублимация, стапяне, полиморфно превръщане. Топлини на фазовите преходи и температурната им зависимост.
Уравнения на Clapeyron-Clausius; приложение към изпарение и стапяне.
Условие за равновесие в хетерогенна многокомпонентна система (без химична реакция).
Закон за фазите на Gibbs.
Алотропия и полиморфизъм – определение, примери (въглерод, фосфор, кислород, сяра).
Фазови диаграми:
Диаграми на състоянието на еднокомпонентни системи: сяра, вода
Диаграма на състоянието на двукомпонентни системи:
Системата Fe-C. Евтектично и евтектоидно превръщане. Fe-C сплави (стомана, бял и сив чугун).
Системата SiO2-Al2O3
5. Химична кинетика
Скорост на химична реакция: дефиниране; зависимост на скоростта от концентрацията на реагиращите вещества; скоростна константа; кинетично уравнение; молекулност и порядък на реакцията; скоростоопределящ етап.
Реакции от I-ви и II-ри порядък.
Температурна зависимост на скоростта на химичните реакции: уравнение на Arrhenius (извод, тълкуване); активираща енергия (дефиниция).
Катализа (катализатори, промотори, отрови): същност на каталитичното действие, хомогенна и хетерогенна катализа.
6. Eлектрохимия
Електрохимичен потенциал и условия за електрохимично равновесие.
Електродни потенциали (уравнение на Nernst).
Ред на стандартните електродни потенциали; приложение.
Галванични елементи (уравнение на Nernst).
Електролиза: количествени закони. Практическо приложение: получаване на Cl2, H2 и NaOH (диафрагмени методи); получаване на Al.
IV. Разтвори и смеси
1. Газови смеси и разтвори на неелектролити
Идеални газови и течни смеси: закон на Dalton. Ентропия и свободна енергия на смесване.
Идеални течни разтвори: закони на Raoult и Henri. Закон за разпределението.
Понижение на температурата на замръзване и повишение на температурата на кипене на разтвори: Втори закон на Raoult.
Разредени разтвори: осмотично налягане (закон на van’t Hoff).
2. Разтвори на електролити
Слаби електролити. Теория на електролитната дисоциация;степен на дисоциация; дисоциационна константа.
Теория на силните електролити.
Протонна активност във водни разтвори. рН; приложимост към различни протолитни системи. Буфери: избор на подходящ буфер; буферен капацитет.
Теории за киселините и основите:
Класически представи на Арениус и развитието им
Протолитна теория – основни положения, недостатъци.
Киселинно-основно равновесие – сила на протолита
Хидролиза на соли:
Механизъм на хидролизата – поляризиращо действие на йоните върху водните молекули. Хидролиза по катион, по анион, по катион и анион. Хидролизна константа
Стабилност на комплекси. Стабилитетни константи: степенни и общи; концентрационни и термодинамични. Условни стабилитетни константи; начин за пресмятане; приложение.
Разтворимост; произведение на разтворимост; температурна зависимост.
Условно произведение на разтворимост: начин за пресмятане; приложение.
Окислително-редукционни процеси. Преценка за посоката на процеса посредством редокси-потенциалите. Условен редоксипотенциал: начин за пресмятане; приложение.
V. Повърхностни явления
Повърхностно напрежение; термодинамична и механична дефиниция.
Капилярни явления (капилярно налягане; парно налягане на малки капки и мехурчета; уравнение на Thompson-Gibbs.
Повърхностноактивни вещества (ПАВ). Уравнение на Szyszkowski.
Адсорбция. Адсорбционни изотерми на Gibbs и Langmuir (графично представяне).
Омокряне на твърда повърхност, контактен ъгъл; уравнение на Young).
VI. Свойства на някои елементи и съединения.
Амоняк
Строеж на молекулата. Физични свойства. Химична активност- характерни типове реакции
Равновесие в системата NH3 – H2O
Амониеви соли – разтворимост, хидролиза, термична устойчивост
Сяроводород:
Физични свойства. Равновесие във воден разтвор. Химична активност.
Оксокиселини на сярата. Сярна киселина:
Физични свойства. Киселинни и окислителни свойства.
Соли на сярната киселина: разтворимост, хидролиза, термична устойчивост. Стипци и шьонити – състав, дисоциация във воден разтвор.
Въглероден диоксид:
Строеж на молекулата. Физични и химични свойства.
Равновесие в системата CO2 – H2O. Карбонати на елементите от IА и IIА групи – разтворимост, хидролиза, термична устойчивост.
Желязо: Физични свойства. Химична активност. Стабилност на
степените на окисление Fe(II) и Fe(III)
VII. Органична химия
1. Електронни ефекти в органичните молекули. Индукционен ефект (определение). Ефект на спрягане (мезомерен ефект).
2. Пространствен строеж на органичните съединения. Начини за изразяване структурата на органичните съединения. Структурни формули. Стереохимични формули – проекционни формули на Фишер и Нюмен. Изомерия и видове изомери. Конституция, конфигурация и конформация. Пространствена изомерия. Енантиомерия при хирален въглероден атом. -Диастереоизомерия при молекули с два асиметрични въглеродни атома.
-Диастереоизомерия (геометрична изомерия).
3. Механизъм на органичните реакции. Основни видове реагенти (радикали, електрофили, нуклеофили). Типове механизми на органичните реакции – елиминиране, заместване, присъединяване.
4. Алкани. Механизъм на свободнорадикаловото заместване – халогениране. Стабилност на радикалите (първични, вторични, третични).
5. Моноалициклени алкани. Структура и стабилност на пръстените. Циклохексан и монозаместени циклохексани- конформационни изомери.
6. Алкени. Реакции на електрофилно присъединяване (механизъм и стереохимичен ход). Присъединяване на халогени, на халогеноводороди, хидратация (стабилност на междиннообразуващите се карбокатиони). Хидробориране.
7. Алкини. Електрофилни присъединителни реакции – присъединяване на халогени, на халогеноводород, на вода (реакция на Кучеров). СН-кисели свойства на алкините.
8. 1,3-Диени. Изомерия – геометрични изомери. Реакции на електрофилно присъединяване на халогени, на халогеноводород (1,2- и 1,4-присъединяване). Механизъм на реакцията (кинетичен и термодинамичен контрол).
9. Ароматни въглеводороди (арени). Ароматен характер – структура на бензена. Електрофилни заместителни реакции (механизъм, понятие за - и -комплекс). Реакции на халогениране, нитриране, сулфониране и алкилиране и ацилиране по Фридел-Крафтс. Ориентиращ ефект на заместителите при реакциите на електрофилно заместване (електронни ефекти, стабилност на -комплексите). Реакции в страничната верига на алкиларени – халогениране, окисление.
Сподели с приятели: |