Рабочая программа По дисциплине «Химия»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

______________

«_____» ___________2006 г.

рабочая программа

По дисциплине «Химия»

По направлению __________________________________________

По специальности 150407.65 «Полиграфические машины и автоматизированные комплексы»

Факультет принтмедиа технологий

Кафедра «Химии»

Индекс по учебному плану	Цикл	Компонент
Федеральный	Национальнорегиональный (вузовский)	Элективный
ЕНД. Ф.02	Общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины
Общие математические и естественнонаучные дисциплины	Х
Общепрофессиональные дисциплины
Специальные дисциплины
Дисциплины специализации

Форма обучения	курс	семестр	Трудоемкость дисциплины в часах	Форма итогового контроля
Всего часов	Аудиторных часов	Лекции	Семинарские (практически) занятия	Лабораторные занятия	Курсовая работа	Курсовой проект	Самостоятельная работа
Очная	1	1	68	36	18		18			32	экзамен
Очно-заочная	1	2	68	36	18		18			32	экзамен
Заочная

Москва — 2006 г.

Цели задачи дисциплины, требования к знаниям и умениям

1.1 Цель и задачи изучения дисциплины

Цель изучения дисциплины «Химия» заключается в формировании у студентов диалектико-материалистического мировоззрения и развитии химического мышления, а также в изучении свойств технических материалов и применении этих знаний при изучении специальных дисциплин и в дальнейшей производственной деятельности.

В процессе изучения дисциплины «Химия» закладывается общенаучный и профессиональный фундамент, формируются основные приемы познавательной деятельности, без которых не может обойтись ни один специалист.

Задачи дисциплины:

• овладение основными научными положениями современной химической науки;

• овладение химическими понятиями и законами;

• овладение методами химических исследований и анализа;

• овладение методами химических расчетов;

1. 2 Требования к уровню освоения содержания дисциплины

В результате изучения дисциплины студент должен

знать:

– о фундаментальном единстве естественных наук; незавершенности естествознания и возможности его развития;

– о динамических и статистических закономерностях в природе;

– об измерениях и их специфике;

– о фундаментальных химических константах;

– об основных химических понятиях и законах;

– о свойствах химических систем и реакционной способности веществ;

– о методах химической идентификации и определении веществ;

– общую характеристику важнейших элементов, их соединений и их использование в полиграфии;

– важнейшие технологические процессы полиграфии с точки зрения химии.

владеть:

специальной терминологией;

фундаментальными понятиями, законами и моделями современной химии;

уметь:

использовать фундаментальные понятия, законы и модели современной химии;

проводить химические реакции и процессы;

проводить расчёты по химическим реакциям;

использовать методы теоретического и экспериментального исследования в химии.

1. 3 Перечень дисциплин с указанием разделов (тем),усвоение которых необходимо для изучения данной дисциплины.

Высшая математика. Дифференциальное и интегральное исчисление.

Физика. Основные законы физики.

2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Наименование тем, их содержание, объем в часах.

Наименование тем, разделов	Общая трудоемкость (часов)
Аудиторные занятия (всего часов)	Лекции	Практические занятия (семинары)	Лабораторные занятия
Тема 1 Строение атома.	3	1		2
Тема 2 Периодический закон	3	1		2
Тема 3 Химическая связь	1	1
Тема 4 Конденсированное состояние вещества
Тема 5 Энергетика химических процессов	5	3		2
Тема 6 Химическая кинетика и равновесия в гомогенных системах	4	2		2
Тема 7 Растворы	6	4		2
Тема 8 Коллоидные растворы
Тема 9 Металлы и сплавы	3	1		2
Тема 10 Электрохимические процессы	4	2		2
Тема 11 Коррозия металлов	4	2		2
Тема 12 Электролиз и электроосаждение металлов	3	1		2
Тема 13 Химические процессы в полиграфии
итого	36	18		18

2.2 Содержание разделов дисциплины

Введение

Химия как часть естествознания. Предмет химии. Вещество. Виды химических реакций. Связь химии с другими науками. Значение химии в формировании мышления, изучении природы и развитии техники. Химия и проблемы экологии.

Раздел 1. Основы строения вещества

Тема 1 Строение атома

Основные сведения о строении атома. Современное понятие о химическом элементе. Электронные оболочки атомов. Постулаты Бора. Ядерная модель атома. Представление о квантах энергии. Соотношение между энергией и массой. Уравнение Шрёдингера. Понятие о волновых свойствах электрона. Уравнение Де – Бройля. Принцип Паули, правило Хунда. s-, p-, d-, f - элементы. Строение электронных оболочек многоэлектронных атомов.

Тема 2 Периодический закон

Периодический закон и периодическая система элементов. Периодичность изменения химических свойств элементов и связь со строением атомов. Связь свойства элемента со строением атома. Энергия ионизации. Сродство к электрону. Электроотрицательность. Радиусы атомов и ионов.

Окислительно-восстановительные процессы. Степень окисления. Окислительно-восстановительные реакции. Составление полуреакций в электронно-ионной форме. Применение окислительно-восстановительных реакций в полиграфии.

Тема 3 Химическая связь

Химическая связь и валентность элементов. Образование молекул из атомов. Основные виды и характеристики химических связей. Основные представления о ковалентной связи. Метод валентных связей. Гибридизация электронных орбиталей. Полярность связей в молекуле. Ионная связь. Строение и свойства простейших молекул.

Тема 4 Конденсированное состояние вещества

Агрегация однородных молекул. Конденсация паров. Ван-дер-ваальсовые силы. Строение кристаллов. Кристаллические системы.

Раздел 2. Взаимодействия веществ

Тема 5 Энергетика химических процессов

Энергетические эффекты химических реакций. Внутренняя энергия и энтальпия. Первый закон термодинамики. Термохимические законы и уравнения. Стандартное состояние. Закон Гесса. Термохимические расчёты. Второй закон термодинамики. Энтропия. Постулат Планка. Изменение энтропии в химических процессах и при фазовых превращениях. Энтропия как критерий направления самопроизвольных процессов. Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца и их изменения в химических процессах. Энергия Гиббса как критерий направления самопроизвольных процессов. Энергия Гиббса и максимальная полезная работа самопроизвольного процесса. Условия химического равновесия. Обратимые и необратимые реакции.

Тема 6 Химическая кинетика и равновесие в гомогенных системах

Гомогенные и гетерогенные системы. Скорость гомогенной химической реакции. Зависимость скорости реакции от концентрации реагентов. Закон действия масс. Порядок реакции. Молекулярность реакции. Кинетические уравнения необратимых реакций различных порядков.

Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант – Гоффа. Уравнение Аррениуса. Энергия активации. Понятие об активированном комплексе.

Химическое равновесие. Равновесие в гомогенных реакциях. Константа равновесия. Смещение химического равновесия. Принцип Ле – Шателье. Факторы, влияющие на химическое равновесие.

Тема 7 Растворы

Растворы. Общая классификация растворов. Изменение энтальпии и энтропии при образовании растворов. Способы выражения концентрации растворов.

Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация. Теория Аррениуса. Сильные и слабые электролиты. Степень диссоциации и константа диссоциации. Закон разбавления Оствальда. Диссоциация слабых кислот и оснований.

Сильные электролиты. Активность, Коэффициент активности, Ионная сила растворов. Уравнения Дебая и Киланда. Ионные реакции в растворах.

Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель – рН. Вычисление рН растворов сильных и слабых кислот и оснований. Значение регулирования рН в полиграфии. Буферные растворы и их использование в полиграфии.

Тема 8 Коллоидные растворы

Коллоидные системы. Дисперсность и дисперсные системы. Классификация коллоидных систем. Золи и гели. Мицелла и её строение.

Тема 9 Металлы и сплавы

Строение кристаллической решетки металлов. Металлическая связь. Физические и химические свойства металлов. Получение металлов.

Тема 10 Электрохимические процессы

Электродные потенциалы. Возникновение потенциала на границе раздела фаз металл – электролит. Уравнение Нернста. Потенциалопределяющие реакции. Формальный, стандартный и равновесный потенциалы. Факторы, влияющие на величину равновесного потенциала. Водородный электрод. Потенциалы металлических, газовых и окислительно-восстановительных электродов. Ионселективные электроды.

Ряд напряжений металлов. Взаимодействие металлов с кислотами. Травление металлов в полиграфии.

Гальванические элементы. Полуэлементы. Катодные и анодные процессы в гальванических элементах. Электродвижущая сила (ЭДС) гальванических элементов и её вычисление. Электрохимическая и концентрационная поляризация. Деполяризация электродных процессов.

Тема 11 Коррозия металлов

Основные виды коррозии металлов. Химическая коррозия. Газовая и жидкостная химическая коррозия. Электрохимическая (гальванокоррозия) коррозия. Скорость коррозии и факторы, влияющие на неё. Активаторы и ингибиторы коррозии. Способы защиты металлов от коррозии: метод защитных покрытий, гальванопокрытия, легирование, оксидирование, фосфатирование, протекторная защита, электрозащита.

Тема 12 Электролиз и электроосаждение металлов

Электролиз. Электролиз водных растворов. Анодные и катодные реакции. Последовательность электродных процессов. Вторичные процессы при электролизе. Перенапряжение. Электролиз водных растворов с растворимым и нерастворимым анодом.

Законы Фарадея. Выход по току. Основы гальванического нанесения металлов. Факторы, влияющие на качество металлических покрытий. Применение электролиза в полиграфии. Гальваностегия. Электрохимическое травление металлов.

Тема 13 Химические процессы в полиграфии

Химия в полиграфии. Полиграфические материалы. Химические процессы изготовления печатных форм. Фоторепродукционные процессы. Процессы безэмульсионного и эмульсионного способов травления. Изготовление клише. Травление печатных форм глубокой печати. Краски.

Металлы и их применение в полиграфии. Свойства меди, алюминия, хрома, свинца, цинка и их соединений.

2.3 Лабораторные занятия, их наименование и объём в часах

№ раздела дисциплины	Наименование лабораторной работы	Объём в часах
Тема 1	Свойства оснований	2
Тема 1	Свойства солей	2
Тема 1	Окислительно-восстановительные реакции ионов в кислой среде	2
Тема 1	Окислительно-восстановительные реакции ионов в кислой среде	2
Тема 4	Определение молярной массы эквивалента алюминия	2
Тема 5	Определение теплового эффекта реакции нейтрализации сильной кислоты сильным основанием	2
Тема 6	Смещение химического равновесия	2
Тема 6	Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагентов	2
Тема 6	Зависимость скорости химической реакции от температуры	2
Тема 7	Приготовление раствора заданной концентрации	2
Тема 7	Свойства водных растворов электролитов	2
Тема 7	Гидролиз солей и рН	2
Тема 9	Химические свойства металлов	2
Тема 10	Гальванические элементы	2
Тема 11	Коррозия металлов	2
Тема 12	Электролиз водных растворов солей	2
Тема 13	Свойства алюминия	2
Тема 13	Свойства свинца	2
Тема 13	Цинк и его свойства	2
Тема 13	Свойства меди	2

2.4 Курсовой проект (работа), его характеристика

Не предусматривается

2.5. Организация самостоятельной работы

Наименование тем, разделов	Виды и формы самостоятельной работы * (распределение по часам и формам обучения)
Подготовка к практическому (семинару, лаб. работе)	Подготовка рефератов (докладов, сообщений и информационных материалов т. п.)	Выполнение домашних контрольных и иных заданий	Подготовка к промежуточной аттестационной работе (в т. ч. коллоквиум, тестирование и пр.)	Подготовка к экзамену
очная	Очно-заочная	заочная	очная	Очно-заочная	заочная	очная	Очно-заочная	заочная	очная	Очно-заочная	заочная	очная	Очно-заочная	заочная
Тема 1 Строение атома	0.5	0.5								0.5	0.5		1.0	1.0
Тема 2 Периодический закон	0.5	0.5								0.5	0.5		1.0	1.0
Тема 5 Энергетика химических процессов	0.5	0.5								1.0	1.0		3.0	3.0
Тема 6 Химическая кинетика и равновесие в гомогенных системах	0.5	0.5								1.0	1.0		3.0	3.0
Тема 7 Растворы	0.5	0.5								1.0	1.0		3.0	3.0
Тема 9 Металлы и сплавы	0.5	0.5								1.0	1.0		2.5	2.5
Тема 10 Электрохимические процессы	0.5	0.5								1.0	1.0		3.0	3.0
Тема 11 Коррозия металлов	0.5	0.5								1.0	1.0		2.0	2.0
Тема 12 Электролиз и электроосаждение металлов	0.5	0.5								1.0	1.0		1.0	1.0
ИТОГО	4.5	4.5								8	8		19.5	19.5

* могут быть предложены иные формы СРС

3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

3.1 Основная и дополнительная литература

Основная

1) Общая и неорганическая химия, – М., Высшая школа, 2000 г.

2) Курс химии под редакцией , - Л., Высшая школа, 1985 г.

3) Задачи и упражнения по общей химии: Учебное пособие для нехимических вузов. – Л.; Химия, 1987.

4) , Химия, лабораторные работы, - М., издательство МГУП, 2002г.

Дополнительная

1) Общая химия, – Л., Химия, 1988 г.

2) А. Г Стромберг, . Физическая химия. Учебник для вузов. – М.; Высш. школа, 1999.

3.2 Перечень наглядных и других пособий, методических указаний по проведению конкретных видов учебных занятий, а также методических материалов к используемым в учебном процессе техническим средствам.

– компьютерного класса с программным обеспечением соответствующих видов занятий;

– специализированной лаборатории, оснащенной современным химическим оборудованием, таблицами и химическими реагентами.

– лабораторным практикумом издательства МГУП, 2002 г.

– возможности доступа в Internet.

Набор необходимого оборудования и реагентов обеспечивает возможность реализации в полном объёме всех лабораторных работ, предусмотренных программой.