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 РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УО «ПОЛОЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Программа и контрольные задания
по дисциплине
«Основы прикладной химии»
для студентов заочной формы обучения
специальности 1-48 -1 03 ««Химическая технология природных
энергоносителей и углеродных материалов»
»
Новополоцк 2012
УДК 665.03.046
Одобрены и рекомендованы Методической комиссией инженерно-технологического факультета
Кафедра химической технологии топлив и углеродных материалов
Составитель: С.В.Покровская, к.х.н., доцент
Рецензенты: И.В.Бурая, к.п.н., доцент
А.А. Ермак,к.т.н., доцент
УО «Полоцкий государственный университет» 2012 г.
Общие методические указания и правила оформления
контрольной работы
Область профессиональной деятельности инженеров химиков-технологов включает: исследование химических процессов, происходящих в природе или проводимых в лабораторных условиях, выявление общих закономерностей их протекания и возможности управления ими.
«Основы прикладной химии» - одна из технических дисциплин, формирующих профессиональный уровень инженера химика-технолога.
Концепция дисциплины построена на теоретическом осмыслении природы химических превращений и современной теории взаимосвязи строения и свойств химических веществ; на овладении знаний о практическом применении химических веществ во всех областях жизнедеятельности человека в целях поддержания и повышения уровня и качества жизни и охраны окружающей среды. Дисциплина «Основы прикладной химии» должна ознакомить студентов с основными областями применения химии в народном хозяйстве и с применением продуктов конкретных химических и биохимических производств. Необходимо помнить, что современные промышленные предприятия представляют собой сочетание производств различного профиля. На химических предприятиях осуществляются разнообразные химико-технологические процессы, требующие сложной аппаратуры, протекающие в широком диапазоне режимных условий, с применением катализаторов и без них, с применением электрического тока, ультразвука, фотохимических, радиационных, биохимических и других процессов
Поскольку химическое производство включает обычно три стадии: подготовку сырья, химические превращения и выделение целевых продуктов, то к общим вопросам прикладной химии в первую очередь относятся сырьевые и энергетические проблемы: выбор и комплексное использование сырья и энергии для производственных процессов, роль воды в химической промышленности и ее подготовка.
В соответствии с учебным планом заочного обучения студенты выполняют одну контрольную работу, которая должна быть зачтена до начала экзаменационной сессии.
Каждый студент выполняет вариант задания, соответствующий последним цифрам его индивидуального шифра.
При выполнении контрольной работы рекомендуется использовать периодические издания и журналы по специальности «Химия и технология топлив и масел», «Нефтепереработка и нефтехимия», «Нефтегазовые технологии», тематические обзоры и другую литературу.
При изложении материала должно быть обращено внимание на современное состояние соответствующей отрасли химической технологии, сырьевые источники и перспективы совершенствования производств.
Для успешного выполнения контрольной работы рекомендуется изучить источники литературы, при возникновении затруднений при выполнении контрольной работы необходимо обратиться за консультацией к преподавателю на кафедру в установленные дни консультаций.
Не допускается полное и дословное переписывание из источников литературы при изложении теоретического материала, такая работа возвращается студенту на доработку. Теоретические вопросы должны быть, с одной стороны, полно, системно, последовательно и всесторонне освещены, а с другой, должны быть максимально лаконичны и проработаны, не допускается изложение вопросов, не обозначенных в задании. Обязательным является ссылка на литературные источники, не рекомендуется переписывание материала из учебников.
Контрольная работа должна быть сдана студентом в сроки, установленные соответствующим графиком.
Несоблюдение вышеизложенных требований при выполнении контрольной работы является основанием для возврата контрольной работы на доработку.
Контрольная работа выполняется в печатном варианте на листах формата А4, также может выполняться в ученической тетради, на титульном листе указывается дисциплина, фамилия, имя, отчество студента, учебное учреждение, кафедра, факультет, курс, группа, специальность и адрес студента.
В конце работы указывается используемая литература, ставится дата выполнения работы и подпись студента
По данной дисциплине учебным планом предусмотрен зачет с учетов выполненной контрольной работы.
Программа
дисциплины «Основы прикладной химии»
Тема1.Пути познания.
Введение. Что такое дифференциация и интеграция знания? Кризис науки. Современные попытки интеграции научного знания. Идея ноосферы и кибернетика. Междисциплинарный подход. Синергетика. Метод аналогий.
Тема 2.Химия как область знаний.
Подразделы химии. Краткая характеристика объектов изучения в разных подразделах химии. Взаимосвязь различных подразделов химии между собой, а также между химией и другими областями знаний (физика, математика, гуманитарные и технические науки). Общность принципов, лежащих в их основе. Предмет и задачи современной прикладной химии.
Тема 3.Химия – определяющее звено в системе подготовки инженеров химиков-технологов.
Химическая технология природных энергоносителей, как симбиоз основных подразделов химии. Химические аспекты добычи, транспортирования, хранения, переработки природных энергоносителей. Химико-технологический процесс и его содержание. Критерии эффективности химико-технологического процесса.
Тема 4.Прикладные вопросы общей и неорганической химии.
Общая и неорганическая химия, использование объектов ее изучения в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Электрохимические процессы, реакции нейтрализации, реакции окисления и восстановления. Получение серы и серной кислоты. Химическая и электрохимическая коррозия оборудования.
Тема 5.Прикладные вопросы органической химии.
Наиболее важные разделы органической химии, необходимые для понимания процессов, реализуемых при переработке природных энергоносителей. Состав природных энергоносителей. Строение их основных компонентов. Химические реакции, наиболее часто используемые в процессах переработки природных энергоносителей (крекинг, гидрирование, дегидрирование, изомеризация, этерификация и т.д.).
Тема 6.Прикладные вопросы физической химии.
Знания по физической химии, как необходимый элемент, позволяющий понять сущность существующих и перспективных процессов добычи, транспортировки и переработки природных энергоносителей.
Тема 7.Дисперсная система – истинное состояние твердых и жидких топлив и специальных продуктов
Коллоидная химия, поверхностные явления и дисперсные системы. Эмульсии, пены, суспензии, золи и гели, особенности их строения, общие закономерности поведения. Строение адсорбентов и твердых катализаторов Адсорбция веществ на поверхности адсорбентов и катализаторов. Поверхностно-активные вещества их использование в промышленных процессах.
Тема 8.Прикладные вопросы аналитической химии.
Многообразие природных энергоносителей и продуктов, полученных на их основе. Основные подходы, реализуемые при анализе их свойств. Аналитическая химия.
Тема 9.Связь с экологической и промышленной безопасностью.
Использование знаний, полученных при изучении химии, при решении вопросов, связанных экологической и промышленной безопасностью. Вредные вещества, сбрасываемые предприятиями отрасли в атмосферу, гидросферу, литосферу. Наиболее часто используемые способы их нейтрализации и осаждения. Начальные сведения о процессах горения веществ, образовании облаков опасных веществ в воздухе. Поражающие факторы при авариях на предприятиях отрасли.
Темы практических занятий
Тема 1 Сырье в химическом производстве. Методы обогащения сырья. Энергетика химической промышленности.
Тема 2 Переработка нефти и каменного угля
Тема 3Законы термодинамики в химической промышленности. Кинетика и константы уравнений реакций на службе инженера химика технолога.
Тема 4 Экологические проблемы современной химической технологии. Химия и продукты питания
Тема 5 Адсорбция и катализ. Цеолиты – новые катализаторы направленного органического синтеза.
Тема 6. Основной органический синтез. Производство метанола и этанола. Кумольный метод производства фенола и ацетона, производство стирола
Тема 7 Моющие средства. Получение и применение.Химические волокна. Производство капрона и лавсана
Тема 8 Углерод и углеродные материалы. Физические и химические свойства углерода. Карбиды, стеклоуглерод, углеводородные волокна.
Химия – от макромира до микромира.
Литература
1. Теддер Дж., Нехватал А., Джубб А. Промышленная органическая хи-
мия. – М.: Мир, 1977. – 702 с.
2. Ахметов С. А. Технология глубокой переработки нефти и газа: учеб-
ное пособие для вузов. – Уфа: Гилем, 2002. – 671 с.
3. Мановян А. К. Технология первичной переработки нефти и природного газа. – М.: Химия, 2001. – 568 с.
4. Семчиков Ю. Д. Высокомолекулярные соединения: учебное пособие для студентов вузов. – М.: Академия, 2003. – 367 с.
5. Говарикер В. В. и др. Полимеры. – М.: Химия, 1990. – 396 с.
6. Роговин З. А. Основы химии и технологии производства химических
волокон: учебное пособие. В 2-х томах. – М.: Химия, 1987. – Т. 1. – 518 с.; Т. 2. – 343 с.
7. Догадкин В. А., Донцов А. А., Шершнев В. А. Химия эластомеров. – М.: Химия, 1981. – 374 с.
8. Горбунов Б. Н., Гурвич Я. А., Маслова И. П. Химия и технология ста-
билизаторов. – М.: Химия, 1981. – 368 с.
9. Барштейн Р. С., Кирилович В. И., Носовский Ю. Е. Пластификаторы для полимеров. – М.: Химия, 1982. – 200 с.
10. Петрова А. П. Клеящие материалы: справочник / под ред. Е. Н. Каблова и С. В. Резниченко. – М.: Каучук и резина, 2002. –196 с.
11. Вредные химические вещества. Углеводороды. Галогенпроизводные углеводородов / под ред. В. А. Филова. – М.: Республика, 1990. – 206 с.
12. Лебедев Н. Н. Химия и технология основного органического и нефте-
химического синтеза. – М.: Химия, 1988. – 588 с.
13. Белов П. С. Технология нефтехимического синтеза. – М.: Москва, 1992. – 300 с.
14. Поверхностно-активные вещества: справочник / под ред. А. А. Абрамзона, Г. М. Гаевого. – Л.: Химия, 1979. – 376 с.
15. Абрамзон А. А., Зайченко Л. П., Файнгольд С. И. Поверхностно-активные вещества. Синтез, анализ, свойства, применение: учебное пособие для вузов / под ред. А. А. Абрамзона. – Л.: Химия, 1988. – 200 с.
16. Паушкин Я. М. Технология нефтехимического синтеза. – М., 1973. –
150 с.
Варианты заданий для контрольной работы
Вариант 1
Варианты ответов (выберите правильный):
Ответ 1 : все приведенные соединения
Ответ 2 : б, в, г, д
Ответ 3 : б, в, д, е, ж
Ответ 4 : все, кроме "е" и "з"
Вариант 2
1.Классификация и требования к химическому сырью. Подготовка химического сырья к переработке. Рациональное использование сырья.
2. Исторический очерк производства серной кислоты.
3.К невозобновляемым сырьевым источником органических соединений относятся:
а) уголь
б) древесина
в) торф
г) горючие сланцы
д) продукты сельского хозяйства
е) нефть
ж) природный газ
Ответ 1 : а, б, е, г, ж
Ответ 2 : а, в, г, е, ж
Ответ 3 : в, г, д, е
Ответ 4 : а, е, ж
Вариант 3
1.Вода в химическом производстве: источники, промышленная водоподготовка, рациональное использование.
2. Утилизация отходов производства серной кислоты.
3.Что является критерием деления веществ на органические и неорганические?
Ответ 1 : происхождение вещества
Ответ 2 : элементный состав соединения
Ответ 3 : способ получения
Ответ 4 : способность к горению
Вариант 4
1.Материальный и энергетический балансы химического производства. Технико-экономические показатели химического производства.
2. Проблема «связанного» азота. Фиксация азота в биосфере.
3.В соответствии с конечным результатом данная реакция
Ответ 1 : реакцией присоединения
Ответ 2 : реакцией разложения
Ответ 3 : реакцией замещения
Ответ 4 : реакцией изомеризации
Вариант 5
1.Химико-технологический процесс. Содержание химико-технологического процесса. Технологический режим, параметры технологического режима.
2Агротехническое значение минеральных удобрений и экологические проблемы, связанные с их использованием.
3.Как изменяется степень окисления атома углерода при горении метана:
CH4 + 2O2 CO2 + 2 H2O ?
Ответ 1 : +4 на -4
Ответ 2 : -4 на +4
Ответ 3 : -2 на +4
Ответ 4 : -4 на +2
Вариант 6
2.Общая характеристика и классификация основных процессов химической технологии.
3.Укажите реакции замещения в следующей схеме превращений:
Ответ 1 : I, II
Ответ 2 : I, II, V
Ответ 3 : II, IV
Ответ 4 : III, V
Вариант 7
1.Промышленный катализ. Технологические характеристики твердых катализаторов.
2.Состав и классификация пластических масс. Производство пластических масс (на примере по выбору).
3.Какие арены изомерны друг другу:
а) орто-ксилол;
б) этилбензол;
в) метилбензол;
г) 1-метил-3-этилбензол;
д) мета-ксилол;
е) изопропилбензол ?
Ответ 1: а, б, д
Ответ 2: а, г, е
Ответ 3: б, в, г
Ответ 4: а, в, е
Вариант 8
1.Химическое производство как система. Схемы процессов. Выбор параметров.
2. Производство химических волокон (на примере по выбору).
3.Какие соединения образуются в реакции хлорирования:
Ответ 1: а – 1,2-дихлорпропан; б – 1,6-дихлоргексан Ответ 2: а – 1,3-дихлорпропан; б – 1,6-дихлоргексанОтвет 3: а – хлорциклопропан; б – хлорциклогексан Ответ 4: а – 1,3-дихлорпропан; б – хлорциклогексан
Вариант 9
1.Технологические свойства и применение серной кислоты. Сырье. Производство серной кислоты из серы и сероводорода. Совершенствование производства серной кислоты. Товарные сорта серной кислоты.
2Производство эластомеров (на примере по выбору).
3.Написать химические реакции получения найлона-2 и лавсана
Вариант 10
1.Технологические свойства аммиака. Использование аммиака. Сырье для производства аммиака. Совершенствование аммиачного производства.
2.Биотехнологии (на примере по выбору): производство лизина, производство пенициллина, производство лимонной кислоты, производство уксусной кислоты и промышленно важных стероидов.
3.Какое вещество из образующихся в приведенной схеме превращений (X, Y или Z) используется как средство борьбы с вредными насекомыми?
Назовите это соединение.
Ответ 1: X – уксусная кислота
Ответ 2: Y – бензол
Ответ 3: Z – гексахлорциклогексан
Ответ 4: Z – гексахлорбензол
Вариант 11
1.Оптимальный режим синтеза аммиака. Химическая, принципиальная и структурная схема производства аммиака.
2.Общая схема переработки нефти. Подготовка нефти к переработке. Первичная перегонка нефти.
.3.Какой продукт преимущественно образуется при дегидратации спирта (СН3)3С-ОН ?
Вариант 12
1.Сырьевая база промышленной органической химии. Сырье растительного и животного происхождения. Угле-, нефте-,и газохимическое сырье.
2.Газообразное топливо: классификация, состав, сырьевые источники, применение.
3. Основные газовые законы и примеры их применения в промышленности (по выбору)
Вариант 13
1.Высокомолекулярные соединения. Основные понятия. Важнейшие пластические массы. Химические волокна.
2.Крекинг нефтепродуктов. Сырьё, параметры технологического режима, продукты термического и каталитического крекинга.
3.Написать реакции получения стереоизомеров полипропилена
Вариант 14
1.Химические добавки к полимерным материалам. Стабилизаторы. Пластификаторы.
2.Твердое топливо: классификация, состав, сырьевые источники, применение.
3.Какая реакция идет против правила Марковникова:
Вариант 15
1.Поверхностно-активные вещества. Строение и свойства ПАВ
Классификация и получение поверхностно-активных веществ.
2.Газификация твердого топлива.
3. Какие типы реакций представлены в схеме превращений:
Ответ 1 : I - присоединение; II - разложение
Ответ 2 : I - разложение; II - замещение
Ответ 3 : I - присоединение; II - замещение
Ответ 4 : I - замещение; II - присоединение
Вариант 16
1.Синтетические красители. Свойства и строение красителей.
2.Конверсия углеводородных газов.
3. Написать реакции получения поверхностно-активных веществ (по выбору), объяснить механизм действия водорастворимых ПАВ
Вариант 17
1.Химические волокна. Классификация волокон. Стадии технологического производства волокон.
2.Бытовые моющие средства на основе синтетических ПАВ.Механизм действия
3. Основой современной теории строения органических веществ являются
принцип Ле-Шателье
закон Авогадро
периодический закон
закон сохранения массы и энергии
электронные теории строения атома и химической связи
теория электролитической диссоциации
атомно-молекулярное учение
теория химического строения Бутлерова
Вариант 18
1.Гипотезы происхождения нефти и их обоснование. Способы добычи нефти
2. Душистые и вкусовые вещества.
3. Применение аренов в промышленности (написать химические реакции)
Вариант 19
1.Важнейшие пластические массы: полиэтилен, полипропилен, полистирол, винилхлорид, полиизобутилен. Получение и области применения.
2.Мировые источники энергии.
3. По какому механизму идет реакция:
CH3CH2Br + NaOH CH3CH2OH + NaBr ?
Ответ 1 : нуклеофильное присоединение
Ответ 2 : электрофильное замещение
Ответ 3 : нуклеофильное замещение
Ответ 4 : радикальное замещение
Вариант 20
1. Исторические сведения о нефтедобыче. Ресурсы и добыча нефти.
2.Углеродные волокна, общая характеристика, области применения.
3.Какие из приведенных соединений относятся к классу:
а) спиртов; б) карбоновых кислот?
C3H7OH; II. CH3CHO; III. CH3COOH; IV. CH3NO2
Ответ 1 : а) III; б) IV
Ответ 2 : а) I; б) II
Ответ 3 : а) II; б) I
Ответ 4 : а) I; б) III
Вариант 21
1.Синтезы на основе изопрена.
2.Достижения генной инженерии в области ( по выбору).
3. Одной из причин многообразия органических веществ является
Ответ 1 : способность атомов углерода образовывать углерод-углеродные связи
Ответ 2 : аллотропия углерода
Ответ 3 : большое число элементов, из которых образованы органические вещества
Ответ 4 : многообразие реакций, протекающих в живой природе
Вариант 22
1.Применение алканов в нефтехимическом синтезе.
2.Альтернативные виды энергии, их характеристика
3.Состав алканов отражает общая формула . . .
а) CnH2n б) CnH2n+2 в) CnH2n-2 г) CnH2n-6
Варианты ответов (выберите правильный):
Ответ 1: формула а
Ответ 2: формула б
Ответ 3: формула в
Ответ 4: формула г3
Вариант 23
1.Управление химическим производством. Автоматизированные системы управления технологическим процессом.
2.Применение аренов в нефтехимическом синтезе.
3.Укажите классы, к которым можно отнести это соединение:
|
а) альдегиды; |
г) спирты; |
ж) простые эфиры; |
|
б) фенолы; |
д) кетоны; |
з) сложные эфиры; |
|
в) кислоты; |
е) амины; |
и) нитросоединения. |
Вариант 24
Ответ 1 : к непредельным алициклическим
Ответ 2 : к непредельным ациклическим
Ответ 3 : к предельным алифатическим
Ответ 4 : к непредельным гетероциклическим
Вариант 25
1.Производственная деятельность человека и ресурсы планеты.
2.Основной органический синтез: сырье, процессы, продукты, значение и перспективы.
3.Функциональной группой фенолов является . . .
Ответ 1 : группа NH2
Ответ 2 : группа COOH
Ответ 3 : группа OH
Ответ 4 : группа NO2