Chemia 2

Celem zajęć jest przekazanie studentom podstawowych wiadomości na temat właściwości związków organicznych oraz praw opisujących te właściwości, a także wyrobienie umiejętności wykonywania podstawowych czynności laboratoryjnych i obliczeń chemicznych niezbędnych do rozwiązywania przez studentów problemów w trakcie ich dalszego studiowania oraz pracy zawodowej. Na zajęciach studenci poznają aktualny stan wiedzy na temat nazewnictwa, budowy i właściwości chemicznych cząsteczek związków należących do różnych grup połączeń organicznych, jak: węglowodory, alkohole i fenole, aldehydy i ketony, kwasy karboksylowe i ich pochodne (sole, bezwodniki, chlorki i amidy kwasowe, estry), aminy, aminokwasy, białka, lipidy, węglowodany. Ważnym elementem zajęć jest zapoznanie studentów z reakcjami przebiegającymi pomiędzy związkami organicznymi oraz wskazanie sposobów postępowania umożliwiającego ograniczenie szkodliwości tych substancji dla żywności i środowiska przyrodniczego.

Chemia organiczna jako chemia związków węgla. Atom węgla,hybrydyzacja orbitali atomowych, wiązania w związkach organicznych, kształt cząsteczek. Rzędowość atomów węgla, karbokationy, rodniki węglowe – trwałość i powstawanie. Podział związków organicznych. Ogólne zasady nazewnictwa. Wzory związków organicznych, efekty elektronowe: indukcyjny, mezomeryczny. Izomeria konstytucyjna i konfiguracyjna. Kwasy i zasady w chemii organicznej, cząsteczki reaktywne: elektrofil, nukleofil, wolne rodniki.

Typy reakcji w chemii organicznej, przykłady reakcji substytucji, addycji, i eliminacji elektrofilowej, nukleofilowej i rodnikowej.

Węglowodory – podział, nazewnictwo, nazwy grup alkilowych i arylowych. Alkany, alkeny, cykloalkany, alkadieny, alkiny, węglowodory aromatyczne – budowa cząsteczek, charakterystyczne reakcje chemiczne, występowanie, otrzymywanie i zastosowanie ważniejszych węglowodorów.

Chlorowcopochodne węglowodorów – nazewnictwo, charakterystyczne reakcje chemiczne, występowanie, otrzymywanie i zastosowanie, wpływ na środowisko naturalne.

Alkohole i fenole – budowa cząsteczek, nazewnictwo, właściwości fizyczne i charakterystyczne reakcje chemiczne, występowanie, otrzymywanie i zastosowanie ważniejszych związków tej grupy, wpływ na środowisko naturalne. Polialkohole i polifenole – występowanie w przyrodzie, znaczenie dla żywienia człowieka.

Aldehydy i ketony – budowa cząsteczek, nazewnictwo, charakterystyczne reakcje chemiczne, występowanie, otrzymywanie i zastosowanie w produkcji żywności ważniejszych połączeń tej grupy.

Kwasy jedno i wielo-karboksylowe, nasycone i nienasycone oraz ich pochodne: sole, bezwodniki i chlorki kwasowe, amidy, estry – budowa cząsteczek, charakterystyczne reakcje chemiczne, otrzymywanie, występowanie w przyrodzie, znaczenie dla żywienia człowieka.

Kwasy tłuszczowe i tłuszcze – budowa cząsteczek, nazewnictwo, właściwości fizyczne i charakterystyczne reakcje chemiczne, występowanie, otrzymywanie i zastosowanie ważniejszych połączeń tej grupy. Przemiany zachodzące podczas produkcji żywności, znaczenie dla żywienia człowieka.

Aminy – budowa cząsteczek, nazewnictwo, właściwości fizyczne i charakterystyczne reakcje chemiczne, występowanie, otrzymywanie i zastosowanie ważniejszych przedstawicieli tej grupy związków. Aminy biogenne, alkaloidy - znaczenie dla żywienia człowieka. Izomeria optyczna związków organicznych, przykłady związków chiralnych, zależność właściwości funkcjonalnych od konfiguracji izomerów optycznych. Chiralność w analizie żywności.

Związki wielofunkcyjne: hydroksykwasy, aminokwasy, peptydy, białka – budowa cząsteczek, nazewnictwo, właściwości fizyczne i charakterystyczne reakcje chemiczne, występowanie, otrzymywanie i zastosowanie ważniejszych przedstawicieli tej grupy połączeń organicznych, znaczenie dla żywienia człowieka.

Węglowodany – podział, budowa cząsteczek, nazwy i wzory strukturalne cukrów prostych i disacharydów, właściwości fizyczne i charakterystyczne reakcje chemiczne cukrów prostych i disacharydów (sacharozy, maltozy i laktozy), występowanie, otrzymywanie i zastosowanie ważniejszych węglowodanów. Polisacharydy – budowa cząsteczek i właściwości chemiczne, rola węglowodanów w środowisku naturalnym i w żywieniu człowieka.

1. Mc Murray J. „Chemia organiczna” tom 1-5, WNT, 2005.

2. Hart H.i współpracownicy „Chemia organiczna – krótki kurs”, Wydawnictwa Lekarskie, PZWL, Warszawa, 2008.

3. Mastalerz P. „Podręcznik chemii organicznej” Wyd. Chemiczne, Wrocław 2000.

Literatura uzupełniająca:

1. Litwin M., Styka-Wlazło Sz., Szymońska J. Chemia organiczna - kształcenie ogólne w zakresie podstawowym i rozszerzonym. Podręcznik dla liceum ogólnokształcącego, liceum profilowanego i technikum, Wydawnictwo Nowa Era, Warszawa, 2005.

Student:

Definiuje podstawowe pojęcia i prawa dotyczące reakcji pomiędzy związkami organicznymi.

Klasyfikuje poszczególne grupy substancji organicznych.

Wyjaśnia zależność pomiędzy budową związku a jego właściwościami chemicznymi.

Opisuje właściwości poszczególnych grup związków organicznych.

Prezentuje równania reakcji rozpoznawczych dla różnych połączeń organicznych.

Prezentuje równania reakcji przebiegających z udziałem związków organicznych będących składnikami żywności i przewiduje ich skutki.

Diagnozuje procesy chemiczne zachodzące w procesie produkcji i przetwarzania żywności oraz w środowisku przyrodniczym.

Przewiduje szkodliwość substancji chemicznych stosowanych jako składniki żywności.

Na ocenę 2

Nie opisuje powstawania wiązań pojedynczych i wielokrotnych i ich wpływu na kształt i reaktywność cząsteczek organicznych.

Nie definiuje pojęć takich, jak: elektrofil, nukleofil, rodnik.

Nie klasyfikuje reakcji zachodzących pomiędzy związkami organicznymi.

Nie rozróżnia izomerów konstytucyjnych.

Nie klasyfikuje związków organicznych.

Nieprawidłowo nazywa i nie pisze wzorów strukturalnych związków poszczególnych grup połączeń organicznych

Nie rozpoznaje właściwości chemicznych związków należących do poszczególnych grup substancji organicznych.

Nieprawidłowo układa równania reakcji chemicznych z udziałem różnych związków organicznych.

Nie pisze równań reakcji charakterystycznych dla poszczególnych grup związków organicznych.

Nie określa na czym polega izomeria optyczna ani nie podaje przykładów takich izomerów.

Nie opisuje właściwości substancji organicznych stosowanych jako składniki żywności (aminokwasów, białek, lipidów, węglowodanów).

Nie rozpoznaje zagrożeń dla żywności i żywienia człowieka wynikających z niewłaściwego stosowania organicznych związków chemicznych.

Na ocenę 3

Opisuje powstawanie wiązań pojedynczych i wielokrotnych ale nie podaje ich wpływu na kształt i reaktywność cząsteczek.

Definiuje pojęcia, jak: elektrofil, nukleofil, rodnik, ale nie podaje reakcji ich powstawania.

Wymienia rodzaje reakcji zachodzących miedzy związkami organicznymi, ale nie podaje ich przykładów.

Pisze wzory, ale nieprawidłowo nazywa izomery konstytucyjne.

Wymienia grupy funkcyjne poszczególnych grup związków organicznych, ale błędnie pisze ich wzory strukturalne i nazwy.

Rozpoznaje właściwości chemiczne związków należących do poszczególnych grup substancji organicznych, nie pisze równań reakcji ani nie podaje ich przebiegu.

Układa równania reakcji tylko z udziałem niektórych substancji, ale ich nie objaśnia.

Definiuje pojęcie izomerii optycznej i wymienia przykłady związków będących diastereoizomerami i enancjomerami, ale nie podaje ich właściwości.

Opisuje właściwości aminokwasów, białek, lipidów, węglowodanów, ale nie pisze równań reakcji z ich udziałem.

Rozpoznaje zagrożenia dla środowiska przyrodniczego i żywności wynikające z niewłaściwego stosowania związków organicznych, ale nie uwzględnia ich w praktycznym działaniu.

Na ocenę 4

Opisuje powstawanie wiązań pojedynczych i wielokrotnych i określa ich wpływ na kształt i reaktywność cząsteczek.

Definiuje pojęcia, jak: elektrofil, nukleofil, rodnik, ale błędnie je stosuje w reakcjach.

Wymienia rodzaje reakcji zachodzących miedzy związkami organicznymi, ale błędnie podaje ich przykłady.

Pisze wzory i poprawnie nazywa izomery szkieletowe, ale błędnie wymienia izomery położeniowe oraz metamery.

Wymienia grupy funkcyjne poszczególnych grup związków organicznych, poprawnie pisze wzory strukturalne i nazwy ich głównych przedstawicieli.

Wymienia właściwości chemiczne większości związków należących do poszczególnych grup substancji nieorganicznych, ale błędnie pisze ich reakcje lub nie podaje ich przebiegu.

Układa równania reakcji z udziałem substancji należących do różnych grup związków organicznych , ale ich nie objaśnia.

Definiuje pojęcie izomerii optycznej i wymienia przykłady związków będących diastereoizomerami i enancjomerami, podaje ich właściwości.

Opisuje właściwości substancji organicznych stosowanych jako składniki żywności (aminokwasów, białek, lipidów, węglowodanów), pisze równania reakcji z ich udziałem.

Rozpoznaje zagrożenia dla środowiska przyrodniczego i żywności związane z niewłaściwym używaniem substancji chemicznych, uwzględnia je w praktycznym działaniu.

Na ocenę 5

Opisuje powstawanie wiązań pojedynczych i wielokrotnych i określa ich wpływ na kształt i reaktywność cząsteczek.

Definiuje pojęcia, jak: elektrofil, nukleofil, rodnik i poprawnie je stosuje w reakcjach.

Wymienia rodzaje reakcji zachodzących miedzy związkami organicznymi i potrafi je prawidłowo określić dla dowolnej reakcji.

Rozróżnia izomery konstytucyjne , bezbłędnie pisze ich nazwy i wzory strukturalne.

Wymienia grupy funkcyjne poszczególnych grup związków organicznych, poprawnie pisze wzory strukturalne i nazwy większości ich przedstawicieli.

Wymienia właściwości chemiczne związków należących do poszczególnych grup substancji organicznych, pisze równania reakcji, objaśnia ich przebieg i skutki.

Układa równania reakcji z udziałem substancji należących do różnych grup związków organicznych, objaśnia ich przebieg i przewiduje skutki.

Definiuje pojęcie izomerii optycznej, wymienia przykłady związków będących diastereoizomerami i enancjomerami, podaje ich właściwości, które uzasadnia.

Opisuje właściwości substancji organicznych stosowanych jako składniki żywności (aminokwasów, białek, lipidów, węglowodanów), pisze równania i objaśnia przebieg reakcji z ich udziałem.

Przewiduje szkodliwe dla środowiska przyrodniczego i żywności skutki niewłaściwego stosowania substancji chemicznych, wskazuje działania bezpieczne.