Framhaldsskólaeiningar: 5
Þrep: 3
Undanfari: EFN2G05 (TFS) EFN3A05 (RGS)
Lýsing á efni áfangans:
Áfanginn er skilgreindur sem undirbúningur undir frekara nám í lífrænni efnafræði og lífefnafræði s.s. nám í heilbrigðisgreinum á háskólastigi, líffræði, erfðafræði og líftækni en á þessum sviðum er undantekningalaust lögð veruleg áhersla á þessar greinar. Í áfanganum eru helstu sérkenni lífrænna efna skoðuð, fjallað er um helstu flokka þeirra , nafnakerfi, eðlis- og efnaeiginleika og helstu efnahvörf og hvarfaganga. Mikil áhersla er lögð á efnafræðilega útreikninga og ritun mismunandi byggingarformúla í öllum helstu efnaflokkum. Reynt er að tengja efnið reynsluheim nemenda á sem fjölbreytilegastan hátt með skýrskotun til daglegs lífs og óhjákvæmilegrar efnanotkunar nútímans. Einnig kynnast nemendur tölvuforritum sem gera þeim kleift að samtengja og skoða þrívíddarmyndir flókinna lífrænna sameinda og læra að hagnýta sér upplýsingatækni á sviði lífrænnar efnafræði. Ennfremur eru gerðar nokkrar verklegar æfingar sem eru til þess fallnar að auka skilning nemenda á efnahvörfum og hvarfagangi þeirra.
Lokamarkmið áfangans
Nemandi skal hafa aflað sér almennrar þekkingar og:
- Geti lýst mismunandi svigrúmablöndun kolefnis (sp3, sp2 og sp).
- Þekki eðlis- og efnafræðilega eiginleika helstu flokka lífrænna efna svo sem alifatískra og arómatískra kolvetnissambanda, alkahóla, halókolefna, etera, aldehýða, ketona, karboxylsýra og afleiða þeirra svo sem estera, anhýdríða, amíða og halíða, amína og alkalóíða.
- Kunni skil á IUPAC nafnakerfinu en í því felst að geta gefið lífrænum efnum nöfn skv. IUPAC og að geta teiknað hinar ýmsu byggingarísómerur út frá gefnum nöfnum.
- Kunni skil á helstu efnahvörfum og hvarfagöngum lífrænna efna svo sem skiptihvörfum (SN1 og SN2), fráhvörfum (E1 og E2), álagshvörfum samhverfra og ósamhverfra alkena, rafsæknum skiptihvörfum arómata og geti notað Markovnokovs reglu og reglu Saytseffs til að spá útkomu efnahvarfa.
- Kunni skil á fjölliðun nokkurra algengra samtengdra efna.
- Geti notað niðurstöður brunagreiningar og annarra efnamælinga eins og gufunar ozonolýsu, massarófs, brómprófs, Tollens prófs o.fl. til að reikna út reynsluformúlu, sameindaformúlu og líklegustu byggingarformúlu lífræns efnis.
- Kunni skil á efnahvörfum milli mismunandi flokka lífrænna efna og geti ritað efnahvörf fyrir myndun helstu flokka lífrænna efna.
- Kunni skil á oxun og afoxun lífrænna efna og geti stillt efnajöfnur fyrir oxun alkahóla og aldehýða í súrri og basiskri lausn.
- Geti notað Ka og Kb til að reikna pH í lausnum lífrænna sýra og basa.
Nemandi skal hafa öðlast leikni í að:
- þekkja helstu gerðir og samsetningu lífrænna efnatengja.
- þekkja helstu gerðir virkra hópa lífrænna efnasambanda.
- rita kerfisbundin (IUPAC) nöfn útfrá byggingu lífrænna efnasambanda
- teikna upp byggingu lífrænna efnasambanda út frá kefsibundnum nöfnum (IUPAC) þeirra.
- útskýra hvarfaganga fyrir myndun algegngra lífrænna efnasambanda.
- reikna út reynslu- og sameindarformúlu lífrænna efnasambanda úr niðurstöðum ólíkra greiningaaðferða.
- greina á milli ólíkra hugtaka í lífrænni efnafræði og efnasmíðum.
Nemandi skal geta hagnýtt þá almennu þekkingu og leikni sem hann hefur aflað sér til að:
- átta sig á og rökstyðja hvaða reikniaðferðir eiga við hverju sinni við útreikninga í lífrænum efngreiningum.
- beita skipulögðum aðferðum við undirbúning á lífrænum efnasmíðum.
- skilja mikilvægi virkra hópa í lífrænni efnafræði og geta hagnýt sér þekkinguna á öðrum sviðum efnafræðinnar.
- skilja mikilvægi lífrænnar efnafræði í raunvísindum.
- stunda áframhaldandi nám í efnafræði.