ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ» | |
Согласовано _____________________________ Руководитель ООП по направлению 150100 профессор | Утверждаю ___________________________ Зав. кафедрой общей и физической химии профессор |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Неорганическая химия»
Направление подготовки 150100 «Материаловедение и технология»
Профиль подготовки: «Материаловедение и технология новых материалов»
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
Составитель: асс.
Санкт-Петербург
2012
1. Цели и задачи дисциплины: целью преподавания курса неорганической химии является приобретение студентами знаний в области общей и неорганической химии, необходимых для последующего логического перехода к изучению иных дисциплин математического и естественнонаучного цикла, а также дисциплин профессионального цикла по направлению 150100 «Материаловедение и технологии материалов».
В соответствии со стандартными требованиями к образованности бакалавра в результате изучения теоретического курса и прохождения лабораторного практикума по неорганической химии задачей дисциплины является получение студентом необходимого объема знаний в области общей и неорганической химии, а также навыков применения этих знаний для решения практических задач.
2. Место дисциплины в структуре ООП: дисциплина «Неорганическая химия» относится к дисциплинам математического и естественнонаучного цикла и входит в его базовую часть. Для изучения дисциплины студент должен обладать знаниями по предметам «Химия», «Физика», «Математика», устанавливаемыми ФГОС для среднего (полного) образования. Дисциплина является предшествующей для изучения последующих дисциплин цикла Б2 (математический и естественнонаучный цикл): Органическая химия (2-й семестр), Аналитическая химия (3-й семестр), Теория строения материалов (3-й семестр), Общее материаловедение и технологии материалов (4-й семестр), Физическая химия (4-й семестр), Экология (5-й семестр), Методы исследования материалов и процессов (5-й семестр), Перенос энергии и массы, основы теплотехники и гидроаэродинамики (6-й семестр), Физико-химические основы нанотехнологий (7-й семестр), Коррозия и коррозионностойкие покрытия (7-й семестр); цикла Б3 (профессиональный цикл): Безопасность жизнедеятельности (5-й семестр), Теория и технология термической и химико-термической обработки (5, 6-й семестры), Технология материалов и покрытий (7-й семестр), Технологические основы производства порошковых материалов (7-й семестр), Технологические основы производства композиционных материалов (7-й семестр).
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
общекультурных компетенций:
культуры мышления, способности к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1);
умения логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);
умением использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ОК-5);
профессиональных компетенций:
владеть базовыми знаниями математических и естественнонаучных дисциплин и дисциплин общепрофессионального цикла в объеме, необходимом для использования в профессиональной деятельности основных законов соответствующих наук, разработанных в них подходов, методов и результатов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);
владеть основами методов исследования, анализа, диагностики и моделирования свойств веществ (материалов), физических и химических процессов в них и в технологиях получения, обработки и модификации материалов, некоторыми навыками их использования в исследованиях и расчетах (ПК-3);
уметь использовать на практике современные представления наук о материалах, о влиянии микро - и нано - масштаба на свойства материалов, взаимодействии материалов с окружающей средой, электромагнитным излучением и потоками частиц (ПК-7);
владеть навыками сбора данных, изучения, анализа и обобщения научно-технической информации по тематике исследования, разработки и использования технической документации, основных нормативных документов по вопросам интеллектуальной собственности, подготовки документов к патентованию, оформлению ноу-хау (ПК-8);
владеть навыками использования технических средств для измерения и контроля основных параметров технологических процессов, свойств материалов и изделий из них (ПК-11);
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: фундаментальные разделы неорганической химии, органической и физической химии, их законы и методы.
Уметь: использовать знания фундаментальных основ, подходы и методы неорганической химии в обучении и профессиональной деятельности, в интегрировании имеющихся знаний, наращивании накопленных знаний;
Владеть: математическим аппаратом и навыками использования современных подходов и методов неорганической химии к описанию, анализу, теоретическому и экспериментальному исследованию и моделированию химических систем, явлений и процессов в объеме, необходимом для освоения наук о материалах, фундаментальных и прикладных основ материаловедения и технологий материалов, использования в обучении и профессиональной деятельности; методологией организации, планирования, проведения и обработки результатов экспериментов и экспериментальных исследований.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы.
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |||
1 | |||||
Аудиторные занятия (всего) | 57 | 57 | |||
В том числе: | - | - | - | - | - |
Лекции | 19 | 19 | |||
Практические занятия (ПЗ) | 19 | 19 | |||
Семинары (С) | |||||
Лабораторные работы (ЛР) | 19 | 19 | |||
Самостоятельная работа (всего) | 51 | 51 | |||
В том числе: | - | - | - | - | - |
Курсовой проект (работа) | |||||
Расчетно-графические работы | |||||
Реферат | |||||
Другие виды самостоятельной работы | 51 | 51 | |||
Выполнение домашнего задания | 15 | 15 | |||
Выполнение лабораторных работ | 27 | 27 | |||
Подготовка к коллоквиуму | 6 | 6 | |||
Подготовка к контрольной работе | 3 | 3 | |||
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) | экзамен | экзамен | |||
Общая трудоемкость час зач. ед. | 108 | 108 | |||
3 | 3 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1. | Строение вещества | Строение атома. Вероятностное описание состояния электрона в атоме. Квантовые числа. Порядок заполнения электронами энергетических уровней и подуровней. Основное и возбужденные состояния атома. Химическая связь, её типы. Способы описания химических связей. |
2. | Свойства элементов и химических соединений | Периодический закон. Периодическая система элементов и связь её с электронным строением атомов. Закономерности изменения свойств элементов и образуемых ими химических соединений в Периодической системе. Классификация и номенклатура неорганических соединений. Координационные соединения. |
3. | Стехиометрические и газовые законы | Стехиометрические законы, понятие о моле и химическом эквиваленте. Газовые законы. |
4. | Элементы химической кинетики и термодинамики | Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ и температуры. Энергия активации. Катализаторы. Химическое равновесие. Константа равновесия. Принцип Ле Шателье. |
5. | Растворы | Основные понятия и определения. Способы выражения концентрации растворов. Теория электролитической диссоциации, реакции в растворах электролитов. Константа и степень диссоциации. Водородный показатель. Гидролиз. Расчёт рН растворов различных составов. Растворимость. Равновесия в насыщенных растворах. |
6. | Окислительно-восстановительные процессы | Особенности окислительно-восстановительных реакций, их классификация. Полуреакции, метод полуреакций. Важнейшие окислители и восстановители. Направление окислительно-восстановительных процессов. Коррозия. |
7. | Особенности кристаллического состояния веществ и металлических систем | Понятие о кристалле. Особенности кристаллических соединений. Зонная теория строения твёрдых тел. Интерметаллические соединения. Соединения внедрения переходных металлов. |
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п | Наименование обеспе-чиваемых (последую-щих) дисциплин | № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
1. | Органическая химия | + | + | + | + | + | + | + |
2. | Аналитическая химия | + | + | + | + | + | + | + |
3. | Теория строения материалов | + | + | + | + | + | + | + |
4. | Общее материаловедение и технологии материалов | + | + | + | + | + | + | + |
5. | Физическая химия | + | + | + | + | + | + | + |
6. | Экология | + | + | + | + | + | + | + |
7. | Методы исследования материалов и процессов | + | + | + | + | + | + | + |
8. | Перенос энергии и массы, основы теплотехники и гидроаэродинамики | + | + | + | + | + | + | + |
9. | Физико-химические основы нанотехнологий | + | + | + | + | + | + | + |
10. | Коррозия и коррозионностойкие покрытия | + | + | + | + | + | + | + |
11. | Безопасность жизнедеятельности | + | + | + | + | + | + | + |
12. | Теория и технология термической и химико-термической обработки | + | + | + | + | + | + | + |
13. | Технология материалов и покрытий | + | + | + | + | + | + | + |
14. | Технологические основы производства порошковых материалов | + | + | + | + | + | + | + |
15. | Технологические основы производства композиционных материалов | + | + | + | + | + | + | + |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекц. | Практ. зан. | Лаб. зан. | Семин | СРС | Все-го час. |
1. | Строение вещества | 3 | 2 | – | 5 | 10 | |
2. | Свойства элементов и химических соединений | 3 | 2 | 4 | 8 | 17 | |
3. | Стехиометрические и газовые законы | 2 | 3 | 2 | 8 | 15 | |
4. | Элементы химической кинетики и термодинамики | 2 | – | 2 | 6 | 10 | |
5. | Растворы | 5 | 10 | 7 | 16 | 38 | |
6. | Окислительно-восстановительные процессы | 2 | 2 | 4 | 7 | 15 | |
7. | Особенности кристаллического состояния веществ и металлических систем | 2 | – | – | 1 | 3 | |
Итого | 19 | 19 | 19 | 51 | 108 |
6. Лабораторный практикум
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудо-емкость (час.) |
1. | 2 | Исследование комплексных соединений | 4 |
2. | 3 | Определение химического эквивалента металла | 2 |
3. | 4 | Исследование скорости химической реакции и химического равновесия | 2 |
4. | 5 | Приготовление раствора и определение его концентрации | 2 |
5. | 5 | Исследование электролитической диссоциации и реакций в растворах электролитов | 2 |
6. | 5 | Исследование гидролиза солей | 3 |
7. | 6 | Исследование окислительно-восстановительных реакций | 4 |
Итого | 19 |
7. Практические занятия (семинары)
№ п/п | № раздела дисциплины | Тематика практических занятий (семинаров) | Трудо-емкость (час.) |
1. | 1 | Строение атома | 2 |
2. | 2 | Основные классы, номенклатура неорганических соединений | 2 |
3. | 3 | Основные законы химии | 3 |
4. | 5 | Концентрация растворов | 3 |
5. | 5 | Реакции обмена в растворах электролитов. Расчёт pH в растворах сильных и слабых кислот и оснований | 2 |
6. | 5 | Гидролиз, расчёт pH в растворах гидролизующихся солей | 3 |
7. | 5 | Расчёт растворимости неорганических веществ | 2 |
8. | 6 | Окислительно-восстановительные реакции | 2 |
Итого | 19 |
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ)_______ не предусмотрено учебным планом и основной образовательной программой___________________________________
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. Дибров химия. - СПб.: Лань, 2001.
2. Суворов А. В., Никольский химия: Учебник для вузов. - СПб.: Химиздат, 2007.
3. , , и др. Общая химия. Сборник задач. - СПб.: Изд-во СПГГИ, 2006.
4. , , и др. Общая химия. Лабораторный практикум. - СПб: Изд-во СПГГИ, 2009.
б) дополнительная литература
1. Глинка химия: Учебное пособие. - М.: КНОРУС, 2010.
2. Ахметов и неорганическая химия: учебник для химико-технол. вузов. - М.: Высшая школа, 1988.
3. Угай и неорганическая химия. – М.: Высшая школа, 1997.
4. Пресс общей химии для самостоятельного изучения: Учебное пособие. СПб.: Лань, 2012.
5. Дибров и физическая химия. Часть 1. Строение вещества и периодический закон. Часть 2. Периодичность изменения основных химических свойств элементов. - СПб: Изд-во СПГГИ, 1994.
6. Глинка и упражнения по общей химии: Учебное пособие для вузов. – М.: Интеграл-пресс, 1997.
7. , , Липин химия: методические указания. СПб.: Изд-во СПГГИ, 2004.
программа химических расчетов HSC производства компании Outotec
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
http://www. chem. msu. su/cgi-bin/tkv. pl
http://www.
http://www. *****/
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Учебно-научная лаборатория теоретической и прикладной химии, компьютерные классы, специализированная аудитория 3532.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Преподавание дисциплины основано на организации внутри дисциплины и междисциплинарных образовательных модулей, представляющих совокупность теоретических представлений и практических навыков по дидактическим единицам, изложенными в тексте программы во взаимосвязи с последующими и смежными дисциплинами.
Теоретические представления студент получает в результате изучения курса лекций и самостоятельного изучения литературных источников (учебников и учебных пособий). Теоретические представления закрепляются в процессе выполнения домашних заданий, контрольных и самостоятельных работ, составления реферата.
Практические навыки студентом приобретаются в ходе выполнения рекомендованного программой учебного лабораторного практикума, подготовке к лабораторным работам и оформления отчетов по результатам выполнения лабораторного эксперимента.
Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация является совокупностью данных по успешности выполнения студентом требований ФГОС ВПО, учебного плана, примерной учебной программы и включает
= посещение лекционных и лабораторных занятий;
= своевременная сдача домашних заданий в соответствии с предоставленным преподавателем графиком выполнения домашних работ;
= своевременное предоставление реферата в соответствии с графиком работы над рефератом, которых составляется лектором потока;
= выполнение учебного лабораторного практикума и предоставления отчетов по лабораторным работам в соответствии с графиком выполнения лабораторных работ и сроками сдачи отчетов, разрабатываемым лектором потока;
= успешное написание контрольной работы.
Разработчик:
кафедра ОФХ ассистент
(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)
