Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Российский государственный профессионально-педагогический университет»
Машиностроительный институт
Кафедра общей химии
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по образовательной политике
____________В.Я. Шевченко
«___»______________2012 г.
Рабочая программа дисциплины
«Химия»
для студентов всех форм обучения
направления подготовки 051000.62 Профессиональное обучение (по отраслям)
профиля подготовки «Экономика и управление»
профилизации «Менеджмент в туризме и гостиничном хозяйстве»
Екатеринбург
РГППУ
2012
Рабочая программа дисциплины «Химия». Екатеринбург, ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2012. 22 с.
Настоящая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций Примерной основной образовательной программы по направлению подготовки 051000.62 Профессиональное обучение (по отраслям).
|
Авторы: |
канд.хим.наук, доц.. |
Г.В. Харина |
|
канд.хим.наук, доц.. |
М.В. Слинкина |
|
|
Рецензент: |
канд.хим.наук, доц.. |
Е.Г. Мирошникова |
Одобрена на заседании кафедры общей химии.
Протокол от . № .
|
Заведующий кафедрой общей химии |
Н.Т. Шардаков. |
Рекомендована к печати методической комиссией машиностроительного института РГППУ. Протокол от . № .
|
Председатель методической комиссии МаИ |
А.В. Песков |
|
|
СОГЛАСОВАНО Зав. сектором инспектирования ИМО УМУ |
С. В. Пеннер |
|
|
Директор МаИ |
А.А. Жученко |
© ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет», 2012
|
© Харина Г.В., Слинкина М.В., 2011 |
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью изучения дисциплины «Химия» является формирование научного мировоззрения и получение студентами базовых знаний для успешного усвоения других дисциплин, создание теоретической и научно-практической основы для изучения дисциплин профессиональной направленности.
Основные задачи курса:
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Данная учебная дисциплина входит в базовую часть математического, естественнонаучного и общеотраслевого цикла.
Дисциплина «Химия» является базовой химической дисциплиной, направленной на изучение теоретических и практических основ химии и основных химических законов. Курс общей химии включает в себя учения о составе, строении, свойствах и превращениях неорганических органических веществ, о закономерностях протекания химических процессов.
Для изучения данной учебной дисциплины необходимы следующие знания, умения и навыки, формируемые предшествующими дисциплинами:
Из курса «Математика»:
Знания: понятия и свойства функции, вектора, логарифма, неравенства; основы дифференциального исчисления.
Умения: производить действия с векторами, логарифмами.
Владения: навыками решений показательных и логарифмических уравнений и неравенств.
Перечень последующих учебных дисциплин, для которых необходимы знания, умения и владения, формируемые данной учебной дисциплиной:
– экология,
– безопасность жизнедеятельности,
– гостиничное хозяйство.
3. КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТА, ФОРМИРУЕМЫЕ
В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Дисциплина «Химия» является базовой для последующих специальных дисциплин, обеспечивая фундаментальную общеинженерную подготовку, необходимую для формирования обязательных профессиональных компетенций будущего специалиста.
В результате изучения дисциплины студент должен приобрести следующие общекультурные и профессиональные компетенции, соотнесенные с общими целями ООП ВПО:
а) общекультурные (ОК):
– способность к восприятию, обобщению, анализу информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1);
– стремление к саморазвитию, повышению своей квалификации
(ОК-6);
– способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы теоретического и экспериментального исследования (часть ОК-11);
– владение основными методами защиты производственного персонала и населения от возможности последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ОК-16);
б) профессиональные компетенции (ПК):
– способность и готовность участвовать в составлении и оформлении научно-технической документации, научных отчетов, представлять результаты исследовательской работы с учетом особенностей потенциальной аудитории (ПК-3);
– умение обрабатывать и анализировать данные для подготовки аналитических решений, экспертных заключений и рекомендаций (ПК-8);
– способность использовать базовые теоретические знания, практический навыки и умения для участия в научной и научно-прикладных исследованиях, аналитической и консалтинговой деятельности (ПК-10);
– способность использовать передовые отраслевые технологии в процессе обучения рабочей профессии (специальности) (ПК-31).
в) профильно-специализированных компетенций:
– выпускник владеет технологиями создания рекламного продукта для сферы туризма и гостиничного сервиса (ПСК-2);
– умеет анализировать содержание, структуру и особенности функционирования индустрии и инфрастуктуры туризма и гостиничного сервиса (ПСК-16).
В результате освоения дисциплины «Химия» обучающийся должен:
– фундаментальные разделы химии;
– основные химические законы и теории;
– термодинамические и кинетические закономерности химических процессов;
– физико-химические свойства ряда органических полимерных материалов, используемых в качестве отделочных материалов в различных областях деятельности человека;
– использовать фундаментальные понятия и законы химии для решения различных задач, в том числе прикладных;
– критически оценивать информацию на основе научного подхода;
– логически верно, аргументировано и ясно определять позицию при решении профессиональных и других проблем;
– пользоваться периодической системой элементов;
– определять возможность и направление протекания химических реакций; выбирать способы изменения скорости и направления химических реакций;
– проводить экспериментальную работу и правильно оформлять результаты эксперимента.
– навыками выполнения химических лабораторных операций;
– методами научного мышления;
– способностью к восприятию, обобщению и анализу информации.
4. СТРУКТУРА ДИСЦИПЛИНЫ
Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц:
180 часов, из них 80 аудиторных часов.
4.1. Объем дисциплины и виды учебной работы
Таблица 1
|
Вид учебной работы |
Форма обучения Всего зачетных единиц (часов) |
||
|
Очная |
Заочная с полным сроком |
Заочная с сокращенным сроком |
|
|
Общая трудоемкость дисциплины |
5 (180) |
5 (180) |
5 (180) |
|
Аудиторные занятия |
80 |
12 |
12 |
|
лекции |
40 |
8 |
8 |
|
практические занятия |
– |
– |
– |
|
семинарские занятия |
– |
– |
– |
|
Продолжение таблицы 1 |
|||
|
лабораторные работы |
40 |
4 |
4 |
|
другие виды аудиторных занятий |
– |
– |
– |
|
Самостоятельная работа |
100 |
168 |
168 |
|
изучение теоретического курса |
45 |
100 |
52 |
|
курсовая работа |
– |
– |
– |
|
домашние задания |
25 |
30 |
20 |
|
подготовка к диф.зачету |
30 |
38 |
28 |
|
График изучения дисциплины |
|||
|
Курс |
1 |
1 |
1 |
|
Семестр |
2 |
2 |
2 |
|
Контрольная работа (семестр) |
2 |
2 |
2 |
|
Вид промежуточного контроля (семестр) |
Диф. зачет (2) |
Диф. зачет (2) |
Диф. зачет (2) |
4.2. Содержание и тематическое планирование дисциплины
Таблица 2
|
№ п/п |
Разделы учебной дисциплины |
Семестр |
Неделя семестра |
Виды учебной деятельности и трудоемкость (в часах) |
Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам) |
|||
|
Лекции |
Практические занятия |
СРС |
Консультации |
|||||
|
|
Строение и реакционная способность веществ. |
2 |
1, 2, 3, 4 |
6 |
8 |
10 |
Еженед. |
Участие в практ. занятии – 1, 2, 3, 4. Тест |
|
|
Введение в теорию химических процессов |
5, 6, 7 |
8 |
6 |
10 |
Еженед. |
Участие в практ. занятии – 5, 6, 7. Тест |
|
|
|
Растворы и их свойства |
8, 9, 10, 11 |
8 |
8 |
14 |
Еженед. |
Участие в практ. занятии – 8, 9, 10, 11. Тест. Контрольная работа №1. |
|
|
Продолжение таблицы 2 |
||||||||
|
|
Электрохимические системы |
12, 13, 14, |
6 |
6 |
10 |
Еженед. |
Участие в практ. занятии – 12, 13, 14. Тест |
|
|
|
Органические полимерные материалы. |
15, 16 |
4 |
4 |
10 |
Еженед. |
Участие в практ. занятии – 15, 16. Тест |
|
|
|
Поверхностно-активные вещества |
17, 18 |
4 |
4 |
10 |
Еженед. |
Участие в практ. занятии – 17, 18. Тест |
|
|
|
Химическая идентификация. |
19, 20 |
4 |
4 |
10 |
Еженед. |
Участие в практ. занятии – 19, 20. Тест. Контрольная работа №2. |
|
|
|
Подготовка к диф.зачету |
26 |
||||||
|
Итого за 2 семестр |
40 |
40 |
100 |
Дифференцированный Зачет |
||||
|
180 |
4.3. Содержание дисциплины
1. Строение и реакционная способность веществ.
1.1. Квантовомеханическая модель атома. Основные положения квантовой механики. Корпускулярно-волновой дуализм электрона. Квантово-механическая модель строения атома. Квантовые числа и их физический смысл. Атомные орбитали. Электронные уровни и подуровни. Многоэлектронные атомы. Принцип минимума энергии. Принцип Паули. Правило Хунда.
1.2. Периодическая система элементов и электронная структура атома. Периодический закон Д.И. Менделеева. Физический смысл порядкового номера элемента. Особенности электронного строения атомов в периодах и группах. Периодическое изменение свойств элементов. Радиусы атомов и ионов. Энергия ионизации атомов и сродство к электрону. Электроотрицательность.
1.3. Химическая связь. Природа химической связи. Основные типы химической связи: ковалентная, ионная, металлическая. Механизм образования ковалентной связи. Основные характеристики ковалентной химической связи. Гибридизация. Кратные связи. Ионная связь. Энергия ионной кристаллической решетки. Свойства ионной связи. Водородная связь.
1.4. Классы неорганических соединений. Основные классы неорганических соединений: оксиды, гидроксиды, соли. Амфотерные гидроксиды. Получение и свойства кислых и основных солей.
2. Введение в теорию химических процессов
2.1. Элементы химической термодинамики. Понятие о термодинамической системе. Типы систем. Основные характеристики термодинамических систем. Термодинамические процессы и их классификация. Внутренняя энергия. Первое начало термодинамики. Энергетика химических процессов. Тепловой эффект реакции. Термохимические уравнения. Стандартная энтальпия образования химических соединений. Закон Гесса. Основы термохимических расчетов.
Второе начало термодинамики. Самопроизвольные и несамопроизвольные процессы. Энтропия и ее изменение при химических реакциях. Стандартная энтропия веществ. Свободная энергия Гиббса и ее изменение при химических реакциях. Критерий самопроизвольного протекания химических процессов.
2.2. Химическая кинетика и химическое равновесие. Скорость химических реакций. Факторы, влияющие на скорость реакции. Закон действующих масс. Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Энергия активации. Катализ. Каталитические процессы в промышленности.
Обратимые химические процессы. Химическое равновесие. Термодинамическое и кинетическое условия химического равновесия. Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье, его значение.
3. Растворы и их свойства
3.1. Свойства растворов электролитов. Истинные растворы. Растворимость веществ. Тепловые явления при растворении. Основные способы выражения концентрации растворов.
Растворы электролитов. Теория электролитической диссоциации. Степень диссоциации, ее зависимость от температуры и концентрации, способы определения. Слабые электролиты. Константа электролитической диссоциации. Закон разбавления Оствальда.
3.2. Ионное произведение воды. Диссоциация воды. Водородный показатель. Индикаторы. Ионные равновесия в растворах электролитов. Реакции ионного обмена.
Гидролиз солей. Константа и степень гидролиза. Влияние температуры и концентрации на степень гидролиза. Смещение равновесия гидролиза. Формы гидролиза: простой, ступенчатый, полный.
3.3. Дисперсные системы. Классификация дисперсных систем. Методы получения коллоидных растворов. Молекулярно-кинетические свойства растворов: броуновское движение, диффузия, осмотическое давление. Строение коллоидных частиц. Устойчивость и коагуляция коллоидных систем.
3.4. Растворы неэлектролитов. Свойства разбавленных растворов неэлектролитов. Законы Рауля и Вант-Гоффа. Криоскопия и эбуллиоскопия.
4. Электрохимические системы
4.1. Окислительно-восстановительные реакции. Гетерогенные реакции в растворах. Понятие степени окисления. Определение степеней окисления атомов в молекулах и сложных ионах. Важнейшие окислители и восстановители. Влияние различных факторов на протекание окислительно-восстановительных реакций. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса.
Процессы, протекающие на границе раздела «металл – вода» и « металл – раствор его соли». Электродный потенциал. Влияние различных факторов на значение электродного потенциала. Уравнение Нернста.
Водородный электрод. Стандартный электродный потенциал. Электрохимический ряд напряжений металлов.
4.2. Химические источники тока. Химические источники тока и их классификация. Понятие гальванического элемента. Принцип работы гальванического элемента. Электродвижущая сила. Кислотные и щелочные аккумуляторы.
4.3. Коррозия металлов и сплавов. Сущность коррозии. Основные виды коррозии. Химическая коррозия. Влияние различных факторов на скорость химической коррозии.
Электрохимическая коррозия металлов. Механизм электрохимической коррозии. Анодные и катодные процессы. Деполяризаторы. Электрохимическая коррозия с водородной и кислородной деполяризацией.
Основные способы защиты металлов и сплавов от коррозии (антикоррозионное легирование, защитное покрытие, ингибиторы коррозии).
4.4. Электролиз. Сущность электролиза. Электролиз расплавов и водных растворов солей. Катодные процессы и их особенности. Особенности протекания анодных процессов. Активные и инертные аноды. Катодное и анодное перенапряжение. Законы Фарадея. Выход по току. Практическое применение электролиза.
5. Органические полимерные материалы
5.1. Теория строения органических соединений. Основные классы органических соединений. Основные положения теории химического строения органических соединений А.М. Бутлерова. Изображение органических соединений с помощью структурных формул. Классификация органических соединений.
5.2. Методы получения полимеров. Классификация полимеров. Получение полимеров методом полимеризации. Радикальная и ионная полимеризация. Анионно-координационная полимеризация. Поликонденсация.
5.3. Строение и свойства полимеров. Биополимеры. Кристаллические и аморфные полимеры. Основные физико-химические свойства полимеров. Химия полимерных конструкционных материалов.
Биополимеры. Природные аминокислоты. Белки: состав, структура, свойства. Протеины. Протеиды. Нуклеиновые кислоты. Основные биохимические процессы.
6. Поверхностно-активные вещества.
6.1. Физическая химия поверхностных явлений. Поверхностная энергия и поверхностное натяжение. Поверхностная активность. Поверхностно-активные вещества. Адсорбция.
6.2. Поверхностно-активные вещества. Общая характеристика ПАВ. Классификация. Анионные и катионные ПАВ. Синтетические моющие средства (детергенты). Физико-химические основы моющего действия ПАВ. Применение ПАВ.
7. Химическая идентификация
7.1. Качественный и количественный анализ. Методы анализа вещества. Общие реакции в качественном анализе. Селективные реакции. Специфические реакции. Сущность количественного анализа. Аналитический сигнал.
7.2. Физико-химические методы анализа. Электрохимические методы анализа. Спектроскопические методы анализа. Хроматографические методы анализа.
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
В преподавании курса «Химия» используются следующие формы:
● лекции; практические занятия, в рамках которых решаются задачи, обсуждаются вопросы лекций и домашних заданий; контрольные работы;
● экспресс-диагностика и тестирование по отдельным темам дисциплины;
● самостоятельная работа студентов, включающая усвоение теоретического материала, выполнение домашних заданий, подготовку к текущему контролю знаний и к промежуточным аттестациям;
● рейтинговая технология контроля учебной деятельности студентов для обеспечения их ритмичной работы в течение семестра
● консультирование студентов по вопросам учебного материала, решения задач.
При проведении занятий рекомендуется использование активных и интерактивных форм занятий (компьютерные лабораторные работы, лекции в форме электронных презентаций) в сочетании с внеаудиторной работой.
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ И ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
6.1. Контрольные вопросы и задания для самостоятельной работы студентов для подготовки к практическим занятиям
Раздел 1. Строение и реакционная способность веществ.
1. Дайте определению понятию «атом». Каков состав атома?
2. В чем сущность корпускулярно-волновой природы электрона?
3. Охарактеризуйте энергетическое состояние электрона в атоме с позиции теории квантовой механики.
4. Что такое атомная орбиталь? Перечислите возможные орбитали на 1, 2, 3, и 4-м энергетических уровнях.
5. Как определить максимальное количество электронов на энергетическом уровне?
6. Как образуется ковалентная химическая связь?
7. Что такое полярная и неполярная ковалентная связь?
8. Как образуется ионная связь? Приведите примеры.
9. Какие вещества называются гидроксидами? Приведите примеры формул гидроксидов.
10. Какие гидроксиды обладают основными химическими свойствами (относятся к классу оснований)? Приведите примеры реакций, характерных для оснований. Чем определяется кислотность оснований?
11. Какие гидроксиды обладают кислотными свойствами (относятся к классу кислородсодержащих кислот)?
12. Чем определяется основность кислот? Приведите примеры кислот разной основности. Приведите химические реакции, характерные для кислот.
13. Какие гидроксиды относятся к амфотерным? Приведите примеры амфотерных гидроксидов. В чем сущность амфотерности?
Раздел 2. Введение в теорию химических процессов
1. Дайте понятие термодинамической системы. Какие параметры определяют состояние системы?
2. Что изучает химическая термодинамика?
3. Что такое термодинамический процесс? Каковы особенности изотермического, изобарного и изохорного процессов?
4. Что такое внутренняя энергия системы? Почему она является функцией состояния системы?
5. Сформулируйте первое начало термодинамики. Дайте понятия «теплоты» и «работы».
6. Что такое энтальпия? Каков ее физический смысл?
7. Что такое тепловой эффект химической реакции? Какие реакции называются экзотермическими? Эндотермическими?
8. Сформулируйте закон Гесса и следствия из него.
9. Что такое стандартная энтальпия (теплота) образования вещества? Чему равна стандартная энтальпия образования простых веществ?
10. Что такое самопроизвольные и несамопроизвольные процессы? Приведите примеры.
11. Что такое энтропия? Как изменяется энтропия при фазовых превращениях?
12. Что является критерием направленности и равновесия в изолированных системах?
13. Приведите формулировку и математическое выражение второго закона термодинамики для изолированных систем.
14. Что такое энергия Гиббса (изобарно-изотермический потенциал)? В чем ее физический смысл?
15. Приведите условие принципиальной возможности самопроизвольного протекания процесса в закрытых системах.
16. Что является предметом изучения химической кинетики?
17. Что такое гомогенные и гетерогенные реакции?
18. Что называется скоростью химической реакции? От каких факторов она зависит для гомо- и гетерогенных реакций?
19. Как зависит скорость химической реакции от концентрации реагирующих веществ? Сформулируйте закон действующих масс и приведите его математическое выражение.
20. В чем состоит физический смысл константы скорости химической реакции?
21. Как зависит скорость химической реакции от температуры? Сформулируйте правило Вант-Гоффа.
22. Что такое температурный коэффициент скорости реакции? В чем его физический смысл?
23. Что такое обратимые и необратимые химические реакции?
24. Охарактеризуйте состояние химическое равновесия. Назовите кинетическое и термодинамическое условия состояния химического равновесия.
25. Что такое константа химического равновесия?
26. Приведите зависимость константы равновесия от температуры.
27.Какими параметрами характеризуется состояние химического равновесия?
28. Какой процесс называют смещением химического равновесия?
29. Сформулируйте принцип Ле Шателье-Брауна (принцип подвижного равновесия).
30. Как влияет изменение температуры, общего давления в системе и концентрации реагирующих веществ на состояние химического равновесия?
Раздел 3. Растворы и их свойства
1. Какие химические системы называют растворами? Приведите примеры газовых, жидких и твердых растворов.
2. От каких факторов зависит растворимость веществ?
3. Какими тепловыми эффектами сопровождается растворение веществ? Приведите примеры.
4. Дайте понятие концентрации раствора.
5. Перечислите основные способы выражения концентрации растворов.
6. Дайте определение массовой доли раствора.
7. Что такое молярность раствора? В каких единицах она измеряется?
8. Как рассчитывается мольная доля?
9. Какие вещества относятся к электролитам и неэлектролитам?
10. Что такое электролитическая диссоциация? Приведите примеры уравнений электролитической диссоциации.
11. Введите понятия «кислота», «основание», «соль» с точки зрения электролитической диссоциации.
12. Дайте понятие степени диссоциации электролитов. По какому признаку проводят условное деление электролитов на сильные и слабые?
13. Перечислите факторы, от которых зависит степень диссоциации.
14. Назовите особенности процесса диссоциации слабых электролитов. Дайте понятие константы диссоциации.
15. Что такое водородный показатель (рН)? Для чего он используется?
16. Каково соотношение ионов Н+ и ОН- в кислой, нейтральной и щелочной средах?
17. Какие реакции называются реакциями ионного обмена? Перечислите условия необратимого протекания реакций ионного обмена.
18. Какой процесс называется гидролизом? От каких факторов зависит гидролиз солей?
19. Какие соли подвергаются гидролизу? Приведите примеры.
20. Какие соли не подвергаются гидролизу? Приведите примеры.
21. Как меняется характер среды при гидролизе различных солей?
22. Что такое совместный гидролиз солей? Приведите примеры.
23. Что такое степень гидролиза?
24. Что такое дисперсные системы? Какие дисперсные системы называются коллоидными растворами?
25. Перечислите методы получения коллоидных растворов.
26. Как называется структурная единица коллоидного раствора и какой заряд она имеет?
27. Что входит в состав коллоидной частицы (гранулы) и чем обусловлен ее заряд?
28. Какие ионы называются потенциалопределяющими?
29. Какие вещества называются стабилизаторами коллоидных растворов? Приведите примеры.
30. Охарактеризуйте агрегативную и кинетическую устойчивость коллоидных растворов.
Раздел 4. Электрохимические системы
1. Какие реакции называются окислительно-восстановительными?
2. Что такое степень окисления? Как зависит степень окисления от положения элемента в Периодической системе Д.И. Менделеева?
3. Какой процесс называется окислением? Как изменяется при этом степень окисления атома элемента?
4. Какой процесс называется восстановлением? Как изменяется при этом степень окисления?
5. Что такое электродный потенциал? В каких единицах он измеряется? В чем его физический смысл?
6. От каких факторов зависит электродный потенциал? Приведите уравнение Нернста.
7. Что такое гальванический элемент?
8. Какой металл в гальваническом элементе является анодом? Какой процесс протекает на аноде?
9. Какой металл в гальваническом элементе является катодом? Какой процесс протекает на катоде?
10. Что такое электродвижущая сила гальванического элемента? Как она рассчитывается?
11. Что такое электролиз?
12. Какие электроды называют катодом и анодом? Какую роль играет внешний источник тока при электролизе?
13. Чем обусловлено направление движения ионов электролита при электролизе?
14. В чем отличие электролиза водных растворов электролитов от электролиза их расплавов?
15. Каковы отличия электролиза водных растворов солей с использованием активного и инертного анодов?
16. В чем сущность электролитического рафинирования металлов?
17. Что является критерием, определяющим природу частиц, разряжающихся на различных электродах?
18. Какой процесс протекает на катоде? Какова последовательность разрядки ионов и молекул воды на катоде?
19. Какой процесс протекает на аноде? Какова последовательность разрядки ионов и молекул воды на аноде?
20. Сформулируйте законы Фарадея. Приведите математическое выражение.
21. Что такое коррозия? Назовите виды коррозии.
22. Охарактеризуйте особенности химической коррозии.
23. От каких факторов зависит скорость коррозии?
24. В чем сущность электрохимической коррозии? Каков механизм протекания электрохимической коррозии?
25. Что такое деполяризаторы? Что является деполяризатором в кислой среде? В щелочной среде?
26. Назовите виды электрохимической коррозии по механизму ее протекания.
27. Какой металл в коррозионном гальваническом элементе является анодом? Какой процесс протекает на аноде?
28. Какой металл в коррозионном гальваническом элементе является катодом? Какой процесс протекает на катоде?
Раздел 5. Органические полимерные материалы
1. Перечислите основные положения теории Бутлерова.
2. Что такое формулы строения? Приведите примеры молекулярных и структурных формул органических соединений.
3. Перечислите основные классы органических соединений по функциональной группе.
4. Что такое изомеры? Приведите примеры.
5. Какие соединения относят к высокомолекулярным?
6. Приведите основные методы получения высокомолекулярных соединений.
7. Что такое степень полимеризации?
8. Перечислите основные способы полимеризации.
9. Что такое поликонденсация?
10. Какие вещества относятся к биополимерам?
11. Как получить синтетический каучук?
12. Приведите примеры гомоцепных и гетероцепных полимеров.
13. Охарактеризуйте физические состояния полимеров: твердое, высокоэластичное, вязко текучее.
14. Как получить изопреновый каучук?
15. Что такое термопластичные и термореактивные полимеры?
Раздел 6. Дисперсные системы
8. Что такое поверхностное натяжение?
9. Что такое поверхностная активность?
10. Приведите примеры поверхностно-активных веществ.
11. Что такое адсорбция? Какие вещества называются адсорбентами?
12. Как зависит адсорбция от равновесной концентрации растворенного вещества? Каким уравнением описывается эта зависимость?
13. Каковы особенности анионных, катионных и амфотерных ПАВ?
14. Какие вещества используют для повышения пеноустойчивости и моющего действия ПАВ?
Раздел 7. Химическая идентификация
1. Что такое селективные реакции?
2. Перечислите основные требования к аналитическим реакциям и условия протекания химических реакций.
3. Дайте понятие качественных реакций.
4. Что такое аналитический сигнал?
5. Каким уравнением выражается зависимость электродного потенциала от природы металла и концентрации ионов металла выражается?
6. Что является аналитическим сигналом в методе ?
7. Какая зависимость лежит в основе фотометрического метода анализа?
8. На чем основан метод инверсионной вольтамперометрии?
9. В чем сущность рефрактометрического метода анализа?
10. Что такое точка эквивалентности?
11. Связь концентрации растворов электролитов с их электрической проводимостью.
6.2. Темы рефератов и эссе для подготовки к практическим занятиям
Не предусмотрены.
6.3. Темы курсовых работ
Не предусмотрены.
6.4. Задания к контрольной работе
Контрольная работа №1
1. Тепловые эффекты реакций. Закон Гесса как основной закон термохимии. Термохимические расчеты.
2. Свободная энергия Гиббса (изобарно-изотермический потенциал) и её изменение при химических реакциях. Критерий самопроизвольного протекания химических процессов и критерий состояния равновесия в неизолированных системах.
3. Закон действующих масс как основной закон химической кинетики. Константа скорости.
4. Влияние температуры на скорость реакции. Правило Вант-Гоффа.
5. Состояние химического равновесия. Смещение химического равновесия в результате изменения давления, температуры, концентрации реагирующих веществ. Правило Ле-Шателье.
6. Основные способы выражения концентрации растворов.
7. Ионные реакции в растворах.
8. Строение коллоидных частиц. Устойчивость и коагуляция коллоидных систем.
9. Адсорбция. Изотерма адсорбции.
Контрольная работа №2
1. Определение степеней окисления атомов в молекулах и сложных ионах. Важнейшие окислители и восстановители.
2. Электродный потенциал. Зависимость электродного потенциала от различных факторов. Уравнение Нернста.
З. Принцип работы гальванического элемента. Электродвижущая сила.
4. Понятие коррозии. Виды коррозии по механизму протекания. Электрохимическая коррозия с водородной и кислородной деполяризацией.
5. Электролиз расплавов и растворов солей. Особенности электролиза с использованием инертных и активных анодов. Законы Фарадея.
7. Основные физико-химические методы анализа.
8. Методы получения высокомолекулярных соединений.
9. Физико-химические свойства полимеров.
Студенты заочного отделения выполняют домашнюю контрольную работу, руководствуясь соответствующими методическими указаниями.
Домашние контрольные работы
Домашние контрольные задания по дисциплине выполняются каждым студентов в рамках самостоятельной работы по следующим разделам дисциплины:
– строение атома;
– периодический закон;
– химическая связь;
– классы неорганических соединений;
– основы термохимии;
– основы химической термодинамики;
– химическая кинетика;
– химическое равновесие;
– способы выражения концентрации растворов;
– электролитическая диссоциация;
– реакции ионного обмена;
– гидролиз солей;
– коллоидные растворы;
– растворы неэлектролитов;
– окислительно-восстановительные реакции;
– гальванические элементы;
– коррозия металлов;
– электролиз водных растворов солей.
Каждое домашнее контрольное задание выполняется, оформляется и сдается студентом к соответствующему лабораторному занятию.
6.5. Вопросы для подготовки к зачету
Теоретическая часть
1. Атомная теория. Атом и его строение. Основные положения квантовой механики. Корпускулярно-волновой дуализм света и электрона. Квантовые числа и их физический смысл. Соотношения между квантовыми числами.
2. Принципы заполнения электронами атомных орбиталей. Принципы минимальной энергии, запрета Паули, правило Хунда. Правило Клечковского. Электронная формула и электронная схема состояния электронов в атоме.
3. Периодический закон и Периодическая система Д.И. Менделеева. Формулировка Периодического закона по Д.И. Менделееву и современная формулировка.
4. Энергия ионизации, сродство к электрону и электроотрицательность как характеристика металлических и неметаллических свойств элементов. Изменение этих характеристик в периодической таблице Менделеева.
5. Химическая связь. Модельные представления при описании химической связи. Метод валентных связей (ВС).
6. Виды химической связи. Ковалентная химическая связь и ее свойства. Валентные электроны. Возбужденное и нормальное состояние атома.
7. Механизм образования ковалентной связи. Обменный и донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи. Понятие валентности.
8. Кулоновское взаимодействие, ионная связь как крайний случай ковалентной связи. Свойства ионной связи.
9. Металлическая и водородная связи. Влияние этих видов связей на физико-химические свойства соединений.
10. Термодинамическая система. Классификация термодинамических систем по возможности обмена массой и энергией с окружающей средой.
11. Первое начало термодинамики. Энтальпия как функция состояния для изобарно-изотермических процессов. Стандартная энтальпия образования ее физический смысл.
12. Тепловые эффекты реакций как изменение внутренней энергии системы. Термодинамическая и термохимическая системы записи тепловых эффектов.
13. Закон Гесса как основной закон термохимии.
14. Химическая кинетика. Основной закон химической кинетики – закон действующих масс.
15. Зависимость скорости химических реакций от температуры – правило Вант-Гоффа. Температурный коэффициент скорости химических реакций.
16. Основные способы влияния на скорость химических реакций на примере гомогенных и гетерогенных процессов.
17. Обратимые химические реакции. Константа равновесия и ее физический смысл.
18. Термодинамический критерий химического равновесия. Способы изменения состояния химических равновесий.
19. Принцип Ле-Шателье-Брауна. Влияние катализатора на состояние химического равновесия.
20. Растворы. Виды растворов. Водные растворы. Способы выражения концентраций растворов. Молярность, нормальность, массовая доля и процентная концентрация.
21. Электролиты. Основные положения электролитической диссоциации.
22. Диссоциация воды. Ионное произведение воды, рН растворов.
23. Реакции ионного обмена. Три признака реакций ионного обмена. Гидролиз солей.
24. Окислительно-восстановительные реакции. Определения степени окисления элементов в сложных соединениях. Окислитель и восстановитель и процессы окисления и восстановления в окислительно-восстановительных реакциях.
25. Электрохимические процессы. Механизм образования двойного электрического слоя. Стандартный электродный потенциал.
26. Электрохимический ряд напряжений металлов. Основные выводы из ряда напряжений металлов.
27. Гальванический элемент. Процессы, протекающие в гальванических элементах.
28. Вычисление ЭДС гальванических элементов. Уравнение Нернста. Анодная и катодная поляризации.
29. Коррозия металлов. Виды коррозии по характеру разрушения и механизму реализации. Электрохимическая коррозия. Зависимость механизма деполяризации кислотности среды. Способы защиты от коррозии.
30. Коллоидные растворы. Свойства коллоидных растворов. Строение мицеллы. Способы получения и разрушения коллоидных растворов.
31. Поверхностная энергия и поверхностное натяжение.
32. Адсорбция. Изотерма адсорбции.
33. Поверхностно-активные вещества (ПАВ). Анионные и катионные ПАВ. Синтетические моющие средства.
34. Сущность основных физико-химических методов анализа: фотометрического, потенциометрического, кондуктометрического, полярографического.
35. Понятие аналитического сигнала. Предел обнаружения.
36. Сущность хроматографического анализа.
37. Свойства разбавленных растворов неэлектролитов. Законы Рауля и Вант-Гоффа.
38. Высокомолекулярные соединения: определение, примеры. Элементарное звено. Степень полимеризации.
39. Полимеризация: определение, примеры.
40. Физические состояния полимеров: твердое, высокоэластичное, вязко текучее. Классификация полимеров по их отношению к температуре: термопластичные и термореактивные.
41. Поли конденсация. Основные особенности процесса.
42. Натуральный и синтетический каучук. Способы получения.
43. Полиамиды, полиолефины, полиэфиры.
44. Натуральные и синтетические полимеры.
45. Электролиз водных растворов солей. Особенности катодного и анодного процессов. Законы Фарадея.
Практическая часть.
Задачи
– составление электронных конфигураций атомов элементов;
– определение типа химической связи в молекуле и ее полярности;
– определение изменения скорости химической реакции при изменении температуры, концентрации реагирующих веществ;
– определение направления смещения химического равновесия;
– определение теплового эффекта и энтропии реакции;
– определение возможности протекания реакции при различных условиях;
– определение константы и степени диссоциации;
– составление уравнений реакции гидролиза и определение характера среды при протекании гидролиза;
– составление уравнений реакции ионного обмена в молекулярной и ионной формах;
– подбор коэффициентов в уравнениях ОВР методом электронного баланса;
– расчет ЭДС гальванического элемента, составление схемы гальванического элемента, уравнений анодного и катодного процессов протекающих при работе гальванического элемента;
– составление уравнений анодного и катодного процессов, протекающих при электролизе водных растворов солей;
– определение деполяризатора при электрохимической коррозии, составление схемы коррозионного гальванического элемента, составление уравнения реакции коррозионного разрушения металла;
– расчет концентрации (молярной, массовой доли, мольной доли) водных растворов кислот, щелочей и солей;
– составление формул коллоидных частиц;
– определение изменения температуры кипения и замерзания растворов неэлектролитов;
– составление структурных формул высокомолекулярных веществ.
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
А) Основная литература:
Б) Дополнительная литература:
1. Л.Ю. Аликберова, Р.А. Лидин, В.А. Молочко, Г.П. Логинова. Практикум по общей и неорганической химии. М.: Владос, 2004. 320 с.
2.Артеменко А.И. Справочное руководство по химии. М.: Высшая школа, 2003. 367 с.
3. Лидин Р.А., Молочко В.А., Андреева Л.Л. Неорганическая химия в реакциях. Справочник. М.: Дрофа, 2007. 640 с.
4. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. Л.: Химия, 2004. 271 с.
Базы данных
Интернет-ресурсы:
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины «ХИМИЯ»
Учебные аудитории, оборудованные в соответствии с санитарно-техническими требованиями для проведения групповых форм работы; оргтехника для тиражирования материалов для слушателей, а также компьютерный класс для проведения лабораторных работ.
Рабочая программа дисциплины
«Химия»
Подписано в печать _____. Формат 60´84/16. Бумага для множ. аппаратов.
Печать плоская. Усл. печ. л. ___. Уч.-изд. л.___. Тираж ___ экз. Заказ № ____.
ФГАОУ ВПО «Российский государственный профессионально-педагогический университет». Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.
Ризограф ФГАОУ ВПО РГППУ. Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.