Аннотация рабочей программы дисциплины

Аннотация рабочей программы дисциплины
химия для студентов 1 курса, направление подготовки (специальность) Педиатрия (060103),
форма обучения очная
1. Цель и задачи дисциплины
Целью освоения дисциплины является формирование у студентов педиатрического факультета способности и готовности выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности врача-педиатра, использовать для их
решения соответствующий химический аппарат; оценивать результаты биохимических
исследований биологических жидкостей и с учетом законов течения патологии по органам, системам и организма в целом.
Задачами освоения дисциплины являются:
 научить студентов элементам химической термодинамики и границам применимости ее методов к живым организмам;
 научить студентов основам современного учения о растворах и их роли в жизнедеятельности;
 обучить студентов основам химической кинетики для изучения скоростей и механизмов биохимических процессов;
 научить студентов механизмам буферного действия, играющих важнейшую роль в
формировании протолитического гомеостаза организма;
 научить студентов лигандо – обменному равновесию и процессам; металло – лигандному гомеостазу и причинам его нарушения;
 обучить студентов механизмам возникновения электродных и редокс – потенциалов;
 научить закономерностям электрической проводимости растворов и их применимости для характеристики жидкостей и тканей организма и кондуктометрическим
измерениям в медицине и биологии;
 научить студентов адсорбционным процессам и их значению для жизнедеятельности;
 научить студентов физико – химии дисперсных систем и ее применимости для характеристики жидкостей и плотных тканей организма человека; методам диализа и
электрофореза в современной медицине;
 научить студентов химии биогенных элементов как основы для понимания сущности процессов, протекающих в организме;
 научить студентов основным методам анализа, применяемых в клинической биохимии для постановки диагноза и контроля за лечением.
2.Место дисциплины в структуре основной образовательной программы
Учебная дисциплина «Химия» является частью математического, естественнонаучного
цикла (С.2 ООП). Содержательно она объединяет избранные разделы органической, неорганической, физической, коллоидной и аналитической химии, имеющих существенное
значение для формирования естественно – научного мышления специалистов медицинского профиля. Каждый раздел дисциплины вооружает студентов медицинского вуза знаниями, которые ему необходимы при рассмотрении физико – химической сущности и механизма процессов, происходящих в организме человека на молекулярном и клеточном
уровне; рассматривает эти процессы с энергетической и кинетической позиции, формирует умение выполнять расчеты параметров этих процессов, позволяет более глубоко понять
функции отдельных систем организма в целом, а также его взаимодействие с окружающей
средой. Данная дисциплина является базовой частью для изучения последующих дисциплин
естественнонаучного цикла: биохимия, нормальная физиология и патологическая физиология,
фармакология.
3.Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц, 108 академических часов.
4. Результаты обучения
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:
1. ОК-1
2. ПК-2
3. ПК-15
4. ПК-31
5. ПК-32

















В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
•Знать:
правила техники безопасности и работы в химических лабораториях с реактивами и
приборами
химико-биологическую сущность процессов, происходящих в живом организме
человека на молекулярном и клеточном уровнях
строение и биохимические свойства основных классов биологически важных соединений
свойства воды и водных растворов
способы выражения концентраций веществ в растворах
способы приготовления растворов заданной концентрации
основные типы химических равновесий ( протеолитические, гетерогенные, лигандообменные, окислительно – восстановительные) в процессах жизнедеятельности.
механизм действия буферных систем организма, их взаимосвязь и роль в поддержании кислотно – основного состояния организма
электролитный баланс организма человека, коллигативные свойства растворов
(диффузия, осмос, осмолярность, осмоляльность)
роль коллоидных поверхностно – активных веществ в усвоении и переносе малополярных веществ в живом организме
физико – химические методы анализа в медицине (титриметрический, электрохимический, хроматографический)
роль биогенных элементов и их соединений в живых организмах, применение их
соединений в медицинской практике
•Уметь:
пользоваться учебной, научной, научно-популярной литературой, сетью Интернет
для профессиональной деятельности
пользоваться химическим оборудованием
прогнозировать направление и результат физико – химических процессов и химических превращений биологически важных веществ
выполнять термохимические расчеты, необходимые для составления энергоменю
для изучения основ рационального питания
• Владеть:
базовыми технологиями преобразования информации: текстовые, табличные редакторы, поиск в сети Интернет
5. Образовательные технологии
В процессе освоения дисциплины используются следующие образовательные технологии, способы и методы формирования компетенций:
Лекция-визуализация, лекция с демонстрацией ситуационных задач, проблемная
лекция, лабораторный практикум, мастер-класс, круглый стол, просмотр видеофильмов и
мультимедийных презентаций, участие в научно-практических конференциях, учебноисследовательская работа студентов, подготовка и защита рефератов, метод малых групп,
проведение олимпиад по химии, проведение демонстрационных опытов.
Элементы, входящие в самостоятельную работу студента: подготовка к семинарским и практическим занятиям, решение расчетных и ситуационных задач, написание рефератов, работа в Интернете, подготовка к экзамену.
6. Формы промежуточной аттестации
После завершения изучения дисциплины в I семестре проводится трехэтапный экзамен.
7. Содержание дисциплины
1.1 Учение о растворах
Тема 1. Растворы. Концентрация растворов. Расчет рН растворов сильных и
слабых электролитов. Общая, активная и потенциальная кислотность.
Цель обучения химии в медицинском вузе, требования, предъявляемые при обучении, правила техники безопасности при работе в химической лаборатории. Способы выражения концентрации растворов: массовая доля вещества в растворе, молярная, нормальная (молярная концентрация эквивалента), моляльная концентрация раствора. Титр
раствора.
Понятие рН и рОН. Формулы для их расчета по известной нормальной концентрации раствора и степени диссоциации кислот и щелочей (сильных и слабых электролитов).
Эталоны решения расчетных задач. Разбор ситуационных задач по теме занятия
для 3-го этапа экзамена.
Форма контроля – устное собеседование.
Тема 2. Коллигативные свойства растворов. Растворимость газов в жидкостях. Осмос. Осмотическое давление.
Понижение давления пара растворителя над раствором, понижение температуры
замерзания и повышение температуры кипения раствора. Законы Рауля для неэлектролитов и электролитов. Диффузия. Осмос, осмотическое давление, осмолярность, осмоляльность. Закон Вант – Гоффа для неэлектролитов и электролитов. Гипо- , гипер – и изотонические растворы.
Эталоны решения расчетных задач. Разбор ситуационных задач по теме занятия
для 3-го этапа экзамена.
Форма контроля – устное собеседование.
Тема 3. Электрохимия.
Электролиты в организме человека. Жидкости и ткани организма как проводники
электричества второго рода. Механизм возникновения электродного потенциала. Измерение электродных потенциалов. Уравнение Нернста. Гальванические элементы. Редокс –
потенциалы. Уравнение Петерса. Окислительно – восстановительные потенциалы биологических систем. Мембранный потенциал. Биопотенциалы. Потенциометрия.
Эталоны решения расчетных задач. Разбор ситуационных задач по теме занятия
для 3-го этапа экзамена.
Форма контроля – устное собеседование.
1.2 Элементы химической термодинамики
Тема 4. Основные понятия термодинамики. Термохимические расчеты Энергия Гиббса. Прогнозирование направления самопроизвольно протекающих процессов.
Предмет и методы химической термодинамики. Основные понятия термодинамики.
Внутренняя энергия. Работа и теплота – две формы передачи энергии. Типы термодинамических систем и процессов.
Первое начало термодинамики. Энтальпия. Стандартная энтальпия образования,
стандартная энтальпия сгорания. Закон Гесса и следствия из него. Термохимические процессы.
Второе начало термодинамики. Энтропия. Энергия Гиббса. Прогнозирование
направления самопроизвольно протекающих процессов в изолированной и закрытой системах. Примеры экзэргонических и эндэргонических процессов, протекающих в организме. Принцип энергетического сопряжения.
Эталоны решения расчетных задач. Разбор ситуационных задач по теме занятия
для 3-го этапа экзамена.
Форма контроля – устное собеседование.
1.3 Элементы химической кинетики
Тема 5. Химическая кинетика.
Классификация реакций, применяющаяся в кинетике: реакции гомогенные, гетерогенные и микрогетерогенные; реакции простые и сложные (параллельные, последовательные, сопряженные, цепные, фотохимические). Скорость реакции. Закон действующих
масс. Зависимость скорости реакции от температуры. Температурный коэффициент скорости реакции и его особенности для биохимических процессов.
Катализ. Виды катализа. Ферментативный катализ. Уравнение Михаэлиса – Ментен.
Химическое равновесие. Принцип Ле Шателье и его значение для живых организмов.
Эталоны решения расчетных задач. Разбор ситуационных задач по теме занятия
для 3-го этапа экзамена.
Форма контроля – устное собеседование.
1.4 Основные типы химических равновесий и процессов в жизнедеятельности
Тема 6. Буферные растворы.
Буферное действие – основной механизм протолитического гомеостаза организма.
Механизм действия буферных систем, их количественные характеристики. Расчет рН буферных систем. Буферные системы крови: гидрокарбонатная, фосфатная, гемоглобиновая,
оксигемоглобиновая, белковая
Эталоны решения расчетных задач. Разбор ситуационных задач по теме занятия
для 3-го этапа экзамена.
Форма контроля – устное собеседование
Тема 7. Комплексные соединения.
Основные положения координационной теории. Классификация комплексных соединений. Дентатность лигандов. Реакции образования комплексных соединений. Константа нестойкости и константа устойчивости комплексного иона. Разбор ситуационных
задач по теме занятия для 3-го этапа экзамена.
Форма контроля – устное собеседование.
1.5 Физико-химия поверхностных явления
Тема 8. Гетерогенное равновесие. Поверхностные явления на подвижных и
неподвижных границах.
Гетерогенные равновесия и процессы. Константа растворимости (произведение
растворимости). Условия образования и растворения осадков. Гетерогенные равновесия в
живых организмах.
Адсорбционные равновесия и процессы на подвижных границах раздела фаз. Поверхностная энергия Гиббса и поверхностное натяжение. Уравнение Гиббса. Поверхностно – активные и поверхностно – неактивные вещества. Правило Дюкло – Траубе. Изотерма адсорбции. Ориентация молекул в поверхностном слое и структура биомембран. Адсорбционные равновесия на неподвижных границах раздела фаз. Физическая адсорбция и
хемосорбция. Адсорбция газов на твердых телах. Адсорбция из растворов. Уравнение
Лэнгмюра. Правило выравнивания полярностей. Избирательная адсорбция. Значение адсорбционных процессов для жизнедеятельности.
Разбор ситуационных задач по теме занятия для 3-го этапа экзамена.
Форма контроля – устное собеседование.
1.6 Физико-химия дисперсных систем и растворов ВМС
Тема 9. Физико – химия дисперсных систем. Коллоидные растворы.
Классификация дисперсных систем. Коллоидные растворы. Методы получения и
очистки коллоидных растворов. Физико – химические принципы функционирования искусственной почки. Строение коллоидных частиц. Механизм возникновения электрического заряда коллоидных частиц. Электрокинетические явления, их значение для биологии и медицины. Коагуляция.
Разбор ситуационных задач по теме занятия для 3-го этапа экзамена.
Форма контроля – устное собеседование.
Тема 10. Физикохимия растворов биополимеров. Особенности растворов высокомолекулярных соединений.
Высокомолекулярные соединения (ВМС): определение, классификация, структура,
методы получения. Сходство и отличие растворов ВМС от гидрофобных золей.
Набухание и растворение биополимеров. Механизм и факторы, влияющие на набухание. Степень набухания. Лиотропные ряды Гофмейстера. Изоэлектрическое состояние и
изоэлектрическая точка белков. Процессы набухания в живых организмах, их биологическое значение.
Факторы устойчивости растворов ВМС. Высаливание биополимеров из растворов.
Коацервация, её роль в биологических системах.
Застудневание растворов ВМС. Факторы, влияющие на застудневание. Гели (студни): классификация, структура, свойства. Тиксотропия, синерезис. Биологическое значение процессов старения гелей. Диффузия и периодические реакции в гелях.
Разбор ситуационных задач по теме занятия для 3-го этапа экзамена.
Форма контроля – устное собеседование.
8. Перечень практических навыков (умений), которые необходимо освоить
студенту
В процессе прохождения курса химии у студентов должны быть сформированы следующие навыки:
1. Самостоятельной работы с учебной, научной и справочной литературой; вести поиск и делать обобщающие выводы.
2. Безопасной работы в химической лаборатории и умение обращаться с химической
посудой, реактивами, работать со спиртовками и электрическими приборами
3. Работы с пробирками и мерной посудой (пипетками, бюретками)
4. Приготовления растворов заданной концентрации
5. Определения рН раствора с помощью универсального индикатора и рН – метра
6. Титрования и проведения расчетов по данным титриметрического анализа
7. Приготовления буферных растворов с различным значением рН
8. Работы на фотоэлектроколориметре (строить калибровочный график и определять
содержание вещества в навеске)
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а). Основная литература:
1. Попков, В.А Общая и биоорганическая химия [Текст] / Попков В.А Аверцева И.Н.,
Нестерова О.В. и др. – Academa., 2009 г.- 540 с.
2. Пузаков, С.А. Общая химия [Текст] / Пузаков С.А., Попков В.А – М.: 2009 г. – 320 с.
б). Дополнительная литература:
1. Аверцева, И.Н. Практикум по общей биоорганической химии [Текст] / Аверцева И.Н.,
Нестерова О.В., Попков В.А. – М.: Academa., 2009 г. -303с.
2. Конспект лекций по общей химии [Текст]: учебно-методическое пособие для студентов 1 курса (1 семестр) / Твер. гос. мед. акад.; под ред. Г.М. Зубаревой. – Тверь: Типография “Печатница”, 2010 г. – 60 с.
3. Методическое пособие для подготовки к занятиям по общей химии для студентов 1
курса (1 семестр) [Текст] / Твер. гос. мед. акад.; под ред. Г.М. Зубаревой. – Тверь: Типография “Печатница”, 2010 г. – 53 с.
4. Задачи по общей химии для студентов 1 курса (2 и 3 этапы экзамена). [Текст] / Твер.
гос. мед. акад.; под ред. Г.М. Зубаревой. – Тверь: Типография “Печатница”, 2010 г. –
50 с.
5. Тетрадь для лабораторных работ по общей химии. [Текст] / Твер. гос. мед. акад.; под
ред. Г.М. Зубаревой. – Тверь: Типография “Печатница”, 2010 г. – 48 с.
в). Программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
1. Электронная библиотека сайта «chemweek.ru» http://www.chemweek.ru/books/
2. Электронная библиотека сайта «chemnet» http://www.Chem..msu.su/rus/elibrary/
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для обеспечения учебного процесса кафедра имеет:
1. Комплекты таблиц и прозрачных пленок.
 Периодическая система элементов Д.И. Менделеева.
 Учение о растворах.
 Химическая кинетика.
 Буферные системы.
 Электрохимия.
 Гетерогенные равновесия. Адсорбция.
 Дисперсные системы.
 Комплексные соединения.
 Химия элементов.
 Галогены.
 Металлы в живых организмах.
2. Лабораторное оборудование:
1. Мерные колбы.
2. Мерные цилиндры.
3. Ареометры.
4. Конические колбы.
5. Пипетки.
6. Бюретки.
7. Термометры.
8.
9.
10.
11.
Спиртовки.
Пробирки.
рН – метры.
Фотоэлектроколориметры.
3. Кинофильмы.
1. Растворы высокомолекулярных соединений.
2. Уникальные свойства воды.
4. Технические средства обучения.
1. Графопроектор
2. Мультимедийный проектор
11. Научно-исследовательская работа студента
Научно-исследовательская работа студентов организована в рамках работы кружка СНО на кафедре химии. Практикуется реферативная работа и проведение научных исследований с последующим выступлением на итоговых научных студенческих конференциях в Твери и в других городах России, а так же публикацией в сборниках студенческих работ, кафедральных
сборниках и Верхневолжском медицинском журнале.