Рабочая программа дисциплины Химия (стр. 3 )

6.1. Задания для самостоятельной подготовки к лабораторным работам

Первый семестр

Задание к лабораторной работе №1.

Основные классы неорганических соединений.

1. Теоретические вопросы.

1) Правила техники безопасности.

2) Классификация неорганических соединений. Простое вещество и химическое соединение. Типы химических реакций.

3) Оксиды. Номенклатура. Способы получения. Химические свойства.

4) Кислоты. Номенклатура. Способы получения. Химические свойства.

5) Основания. Номенклатура. Способы получения. Химические свойства.

6) Соли. Номенклатура. Способы получения. Химические свойства.

2. Задачи.

1) Напишите ангидриды следующих кислот: азотной, серной, угольной, ортофосфорной, мышьяковой.

2) Напишите формулы следующих солей: гипохлорит натрия, гидросульфат меди, сульфат гидроксомеди, ортофосфат железа (111), дигидрофосфат кальция, карбонат гидроксоалюминия, сульфит бария, нитрат магния.

3) Назовите по международной номенклатуре соединения: NaH2AsO4, CaF2, AlI3, KNO3, KNO2, CaSO3, Na2CO3, K2SiO3, Ca3(PO)4, KHCO3, (CaOH)2CO3, Cr(OH)2NO3. Выпишите кислотные остатки солей, назовите соответствующие кислоты.

4) Составьте уравнения реакций, позволяющих осуществить следующие превращения:

Al → Al2(SO)3 → Al(OH)3 →NaALO2

Zn → ZnO → ZnCl2 → Zn(OH)2 → Na2ZnO2

Ca → CaO → Ca(OH)2 → CaCO3 → Ca(HCO3)2

S → SO2 → SO3 → H2SO4 → (NH4)2SO4 → BaSO4

P → P2O5 → H3PO4 → Na2(HPO4)→ NaH2PO4 → Na3PO4

5) Сколько граммов серной кислоты образуется при растворении 32 граммов SO3 в воде.

Задание к лабораторной работе №2.

Основные химические законы.

1. Теоретические вопросы.

1)Атомно-молекулярное учение.

2) Закон сохранения массы веществ, закон постоянства состава.

3) Газовые законы. Закон Авогадро.

4) Закон эквивалентов. Способ расчета эквивалентов простого вещества, оксидов, оснований, кислот, солей.

2. Задачи.

1)При разложении 24,5 г бертолетовой соли выделилось 9.6 г кислорода. Какова масса образовавшегося при этом хлорида калия?

2) При сжигании навески металла массой 4,14 г было получено 4,46 г его оксида. Определить молярную массу эквивалента металла.

3) Определить эквивалентные массы следующих соединений: HNO3, H2Se, Zn(OH)2, CaCO3, K2CO3.

4) Найдите отношение между молярными массами эквивалентов фосфора в следующих соединениях PH3, P2O5, H3PO4, Na3PO4.

5) Вычислите относительную молекулярную массу оксида серы (IV) по значению его относительной плотности по водороду, равной 32.

Задание к лабораторной работе № 3.

Периодическая таблица и периодический закон

. Строение атома.

1. Теоретические вопросы.

1) Периодическая таблица и периодический закон

2) Модели строения атома. Теория строения атома Резерфорда.

3) Характеристика главных квантовых чисел.

4) Порядок заполнения электронных орбиталей. Принцип Паули, правило Гунда. Стационарное и возбужденное состояние атома.

5) Строение атомных ядер. Изотопы и изобары.

6) Радиоактивность. Виды радиоактивности.

2.Задачи.

1) Напишите все квантовые числа для электронов атомов: натрия и кремния, фосфора и хлора, серы и аргона.

2) Изобразите распределение электронов по орбиталям и квантовым ячейкам в атомах азота, фтора, криптона.

3) Внешние и предпоследние энергетические уровни атомов имеют следующий вид:

а) 3d24s2

б) 4d105s1

в) 5s25p6

Составьте электронные формулы атомов элементов. Укажите количество протонов и нейтронов.

4) Внешний электронный слой элемента выражается формулой 3s23p6. Определите порядковый номер элемента.

5) Напишите электронные конфигурации следующих ионов: Na+, Ca2+, S4+, Cl1-.

Задание к лабораторной работе №4.

Типы химической связи.

Комплексные соединения.

1. Теоретические вопросы.

1) Основные понятия химической связи.

2) Ковалентная связь. Полярная и неполярная ковалентная связь. Донорно - акцепторная связь.

3) Ионная связь. Строение и форма кристаллов.

4) Металлическая связь.

5) Понятие о водородной и межмолекулярной связях.

6) Комплексные соединения. Особенности строения и получения.

7) Номенклатура комплексных соединений.

2. Задачи.

1) Определите тип связи в молекулах метана, фосфина, брома, угарного газа. Укажите валентность.

2) Записать формулы комплексных соединений по их названиям: хлорид хлоропентаамминокобальта (III), гексахлороферрат (II) калия.

3) Назвать комплексные соединения, указать лиганды и комплексообразователь, внешнюю и внутреннюю сферу.

K3[Fe(CN)6], Na3[Al(OH)6], [Cr(NH3)2(H2O)4]Cl3.

Задание к лабораторной работе №5.

Химическая кинетика. Химическое равновесие.

Принцип Ле Шателье.

1. Теоретические вопросы.

1) Химическая кинетика. Превращение энергии при химических реакциях.

2) Факторы, влияющие на скорость реакции.

3) Катализ. Виды катализа.

4) Необратимые и обратимые реакции. Цепные реакции. Химическое равновесие.

5) Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье.

2.Задачи.

1) Во сколько раз возрастает скорость реакции взаимодействия водорода и брома, если концентрации исходных веществ увеличить в 4 раза?

2) Во сколько раз возрастет скорость реакции при повышении температуры на 400С (γ = 2)?

3) Как изменится скорость реакции

2NO + O2 = 2NO2,

если давление в системе увеличить в четыре раза?

4) Приведите примеры использования ингибиторов.

Задание к лабораторной работе №6.

Основы термодинамики и термохимии.

1. Теоретические вопросы.

1) Термодинамика. Основные понятия (энтальпия, энтропия, энергия Гиббса, работа, процесс, система). Первое, второе и третье начало термодинамики.

2) Предмет термохимии.

3) Основные законы термохимии. Закон Гесса и закон Лавуазье-Лапласса.

4) Следствия из закона Гесса.

5) Изобарно-изотермический потенциал. Его вычисление и значение для определения направления протекания процесса.

2. Задачи.

1) Вычислите, сколько теплоты выделится при сгорании 165 л (н. у.) ацетилена, если продуктами сгорания являются диоксид углерода и пары воды?

2) Реакция восстановления оксида железа (111) водородом протекает по уравнению

Fe2O3(к) + 3H2(г) =2Fe(к) + 3H2O(г). ∆H = +96,61 кДж.

Возможна ли эта реакция при стандартных условиях? При какой температуре начнется восстановление оксида железа (111)?

Задание к лабораторной работе №7.

Растворы. Способы выражения концентраций растворов.

1. Теоретические вопросы

1) Общая характеристика растворов.

2) Химическая теория растворов. Тепловой эффект растворения.

3) Способы выражения концентрации растворов.

2.Задачи.

1) Сколько граммов хлорида лития и воды необходимо взять для приготовления 250 г раствора с массовой долей соли, равной 12%?

2) Какое количество медного купороса нужно добавить к 150 мл воды, чтобы получить раствор с массовой долей безводной соли 15%?

3) При выпаривании 1 кг раствора (ρ = 1.2) едкого натра с массовой долей NaOH 16% удалено 200 г воды. Определить: массовую долю едкого натра в растворе после выпаривания, молярную и нормальную концентрацию раствора.

Задание к лабораторной работе №8.

Электролитическая диссоциация.

Теория гидролиза. Гидролиз солей

1. Теоретические вопросы.

1). Теория электролитической диссоциации.

2). Степень диссоциации. Сила электролитов.

3). Константа электролитов.

4). Слабые электролиты.

5). Свойства кислот, оснований, солей с точки зрения электролитической диссоциации.

6). Водородный показатель рН. Способы выражения рН для слабых и сильных электролитов.

7). Ионное произведение воды.

8). Растворимость. Произведение растворимости.

9). Ионно-молекулярные уравнения. Смещение ионных уравнений.

10). Основные положения теории гидролиза.

11). Типы гидролиза.

2.Задачи.

1) Записать схемы диссоциации процессов диссоциации следующих электролитов: гидроксида калия, сульфата аммония, хлорида алюминия, гидроксида магния, гидроксида цинка, сернистой кислоты, сероводородной кислоты.

2) Вычислить рН 0,015 н NaOH.

3) Вычислить рОН 0,05 н HCN ( K=7/2×10-10 ).

4) Написать молекулярные и ионные уравнения реакций гидролиза солей:

сульфида калия,

сульфата алюминия,

хлорида меди,

сульфита аммония.

Указать реакцию среды. Записать выражение для вычисления константы гидролиза.

Второй семестр

Задание к лабораторной работе №1.

Окислительно-восстановительные реакции.

1. Теоретические вопросы.

1) Окислительно-восстановительные реакции. Классификация.

2) Составление окислительно-восстановительных реакций.

3) Важнейшие окислители-восстановители.

4) Окислительно-восстановительная двойственность. Внутримолекулярное окисление-восстановление.

2.Задачи.

1) Подберите коэффициенты в схемах ОВР методом электронного баланса и напишите уравнения в сокращенной ионной форме.

а) K2S+KMnO4+H2SО4→S+MnSO4+K2SO4+H2O

б) Zn+K2Cr2O7+H2SO4→ZnSO4+Cr2(SO4)3+K2SO4+H2O

в) SnSO4+KMnO4+H2SO4→Sn(SO4)2+MnSO4+K2SO4+H2O

г) NaI+KMnO4+KOH→I2+K2MnO4+NaOH

д) S+KClO3+H2O→C2+K2SO4+H2SO4

е) Na2SO3+KIO3+H2SO4→I2+Na2SO4+K2SO4+H2O.

Задание к лабораторной работе №2.

Общие свойства металлов

1. Теоретические вопросы.

1). Положение в периодической таблице. Строение атома.

2). Физические свойства металлов. Проводники и полупроводники.

3). Кристаллическое строение металлов.

4). Химические свойства металлов (на примере металлов первой и второй групп главных подгрупп, переходных металлов (железо, марганец, хром и т. д.)

5). Получение металлов. Сплавы.

2.Задачи.

1). Железо массой 12.2 г сплавили с серой массой 6.4 г. К полученному продукту добавили избыток соляной кислоты. Выделяющийся газ пропустили через раствор массой долей хлорида меди (II) 15%. Какая масса осадка образовалась?

2). Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

Cu(NO)3

Cu CuO Cu (ОН)2

CuCl2

3). Технический цинк массой 1,32 г обработали избытком раствора серной кислоты. Выделившийся водород занял при нормальных условиях объем 448 мл. Определите массовую долю цинка в техническом металле.

Задание к лабораторной работе №3.

Основы электрохимии.

1. Теоретические вопросы.

1). Химические источники электрической энергии.

2). Электродные потенциалы. Ряд напряжений металлов.

3). Электролиз. Законы электролиза.

4). Электролиз в промышленности.

5). Коррозия металлов. Виды коррозии.

6). Способы защиты металлов от коррозии.

2.Задачи.

1) При электролизе соли некоторого металла в течение 1,5 ч при силе тока 1,8А на катоде выделилось 1,75 г этого металла. Вычислите эквивалентную массу металла.

2) Магниевую пластинку опустили в раствор его соли. При этом электродный потенциал магния оказался равен -2,41 В. Вычислите концентрацию ионов магния (в моль/л ).

3) Железное изделие покрыли никелем. Какое это покрытие – анодное или катодное? Почему? Составьте электронные уравнения анодного и катодного

процессов коррозии этого изделия при нарушении покрытия во влажном воздухе и соляной кислоте.

4) Как влияет рН среды на скорость коррозии железа и цинка? Составьте электронные уравнения катодного и анодного процессов атмосферной коррозии этих металлов.

Задание к лабораторной работе №4.

Общая характеристика неметаллов.

1.Теоретические вопросы.

1).Положение неметаллов в периодической системе элементов . Строение атома.

2). Характеристика главной подгруппы седьмой группы. Химические свойства. Важнейшие оксиды, кислоты, соли (на примере хлора).

3). Характеристика главной подгруппы шестой группы. Химические свойства Важнейшие оксиды, кислоты, соли (на примере серы, кислорода).

4). Характеристика главной подгруппы пятой группы. Химические свойства. Важнейшие оксиды, кислоты, соли (на примере азота, фосфора).

4). Характеристика главной подгруппы четвертой группы Строение атома углерода, кремния, германия, олова, свинца. Физические и химические свойства углерода.

2.Задачи.

1)Определите массовую долю воды в медном купоросе.

2) Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения

Zn → ZnS → H2S → S → SO2 → SO3 → H2SO4 → K2SO4

NH4NO2 →N2 → NH3 → NH4NO3 → N2O

P → Ca3P2 → PH3 → P2O5 → H3PO4

HCl→ Cl2→ KClO→ KCl→ HCl→ AgCl

3) Составьте электронные формулы брома в степенях окисления 0, +3 и -1. Укажите распределение электронов по электронным орбиталям.

Задание к лабораторной работе №5.

Общая характеристика неметаллов.

1.Теоретические вопросы.

1). Характеристика главной подгруппы третьей группы Строение атома боа, алюминия. Их физические и химические свойства. Бориды.

2). Характеристика главной подгруппы четвертой группы Строение атома углерода, кремния, германия, олова, свинца. Физические и химические свойства углерода.

2.Задачи.

1) Весь хлороводород, полученный действием избытка серной кислоты на хлорид натрия массой 14,9 г, поглотили водой массой 200 г. Определите массовую долю хлороводорода в растворе, если выход его в реакции составил 70% .

2) При взаимодействии раствора серной кислоты массой 16 г с избытком раствора хлорида бария выделился осадок массой 5,7 г. Определите массовую долю серной кислоты.

3) Какую массу нитрата аммония следует внести на площадь в 100 га, если масса внесенного азота на площадь в 1 га должна составлять 60 кг?

4)Определите массовую долю воды в медном купоросе.

Задание к лабораторной работе №6.

Основы органической химии.

Классы органических соединений номенклатура.

1.Теоретические вопросы.

1). Основные положения теории Бутлерова.

2). Изомерия. Виды изомерии.

3).Органические соединения. Номенклатура и классификация.

а) алканы.

б) алкены,

в) алкины,

г) ароматические углеводороды,

д) спирты и фенолы,

е) простые эфиры,

ж) альдегиды и кетоны,

з) карбоновые кислоты.

2. Задачи.

1) Назовите следующие соединения по систематической и рациональной номенклатурам

СН3-СН-СН-СН2-СН3

│ │

СН3 СН3

СН3-СН - СН2 - СН - СН2 - СН2 - СН3

│ │

СН3 СН2-СН3

СН2=СН - СН2 -СН2 - СН3

СН3 -С=СН - СН - СН2 - СН2 - СН3

│ │

СН3 СН3

СН3 –С≡С - СН - СН2 - СН2 - СН3

│

СН2 - СН3

2) Напишите структурные формулы

2-метилпентан, 2,5,6-триметилоктан, 3-метилпентен-1, 2-метил-4-изопропилгексен-2.

Задание к лабораторной работе №7.

Основные типы химических реакций в органической химии.

1. Теоретические вопросы.

1). Получение органических соединений.

2). Химические свойства органических соединений:

а) алканы.

б) алкены,

в) алкины,

г) ароматические углеводороды,

д) спирты и фенолы,

е) простые эфиры,

ж) альдегиды и кетоны,

з) карбоновые кислоты.

2. Задачи.

1) При гидрировании смеси этана и этилена массой 5,8 г получили газ массой 6,0 г. Определите массовую долю этилена в исходной смеси.

2) Напишите уравнения реакций, которые надо провести для осуществления следующих превращений:

циклогексан→бензол→толуол→бензойная кислота

3) Технический карбид кальция массой 20 г обработали избытком воды, получив ацетилен, при пропускании которого через избыток бромной воды образовался 1,1,2,2-тетрабромэтан массой 86.5 г. Определите массовую долю CaC2 в техническом карбиде.

Задание к лабораторной работе №8.

Высокомолекулярные соединения.

1. Теоретические вопросы.

1). Природные ВМС.

2). Синтетические ВМС.

3). Получение ВМС.

4). Химические свойства ВМС.

5). Применение ВМС.

6.2.Теоретические вопросы и практические задания для самостоятельной подготовки студентов к модулям - в приложении 1.

6.3 Тестовые и контрольные задания для проверки знаний студентов - в приложении 2.

6.4 Экзаменационные билеты - в приложении 3.

6.5. Перечень тем рефератов.

1 Современное состояние периодической таблицы элементов .

2 Природные полимеры

3 Биологические катализаторы - ферменты.

4 Промышленный катализ.

5 Полупроводники, их применение.

6 Композиты. Их получение и применение.

7 Сплавы, их применение.

8 Многообразие растворов в природе.

9 Химические источники электрической энергии.

10 История открытия наиболее важных химических элементов (О, Р, Си, Н).

11 Коррозия металлов, меры борьбы с ней.

12 Коллоидные вещества природных вод и их удаление.

13 Современное производство минеральных удобрений.

14 Наиболее важные макро и микро элементы.

15 Процессы окисления в живой природе.

16 Все о сорбентах.

17 Жесткость воды, умягчение и обессоливание воды.

18 Нанотехнологии в химии.

19 Электролиз - как метод получения важных химических соединений.

20 Нефть - кладовая органических соединений.

21 Полимеры на основе непредельных и ароматических углеводородов.

22 Жизнь и творчество великих ученых - химиков.

23 Электрохимическая обработка металлов и сплавов.

24 Получение и свойство гальванопокрытий.

25 Технический прогресс и экологические проблемы.

26 Продукты горения топлива и защита воздушного бассейна от загрязнений.

27 Водородная энергетика. Получение и использование водорода.

28 Охрана водного бассейна.

29 Альтернативные источники энергии.

30 Использование радиоактивных изотопов.

31 Кремнийорганические соединения.

32 Химия композиционных материалов.

33 Полимерные покрытия и клеи.

34 Химия полимерных диэлектриков.

35 Химия полимерных проводников.

36 Бетоны. Коррозия бетонов и методы борьбы с ней.

37 Известковые и гипсовые вяжущие вещества. Портландцемент.

38 Применение и значение комплексных соединений.

39 Химизация народного хозяйства и охрана окружающей среды.

40 Силикаты. Стекла. Ситаллы. Фарфор, техническая и строительная керамика.

41 Характеристика биогенных элементов (H, B,C, N,O, Na, Mg, Al, Si, P,Cl, K,Ca, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, As, Br, Ar, Sn, I,Pb, F,Co, Be, Cs, Ge, Ne, Au)

I. История открытия.

II. Строение атома

1) заряд ядра

2) количество протонов и нейтронов

3) относительная атомная масса

4) количество электронов

5) распределение электронов по вантовым ячейкам

6) стационарное и возбужденное состояние, валентность

7) возможные степени окисления III. Важнейшие соединения,

их химические свойства

1) оксиды

2) кислоты

3) основания

4) соли

IV. Схема электролитической диссоциации

V. Запись выражения Кд.

VI. Схема процесса гидролиза.

VII. Запись выражения Кг и ее расчет, применение и получение.

6.6 Шкала интервальных баллов, соответствующая итоговой оценке

№	Вид деятельности	Кол-во баллов	Максимальное количество баллов
Семестр 1.
Модуль 1.
1	Посещение лекций	1	8
2	Посещение лабораторных занятий	1	3
3	Решение домашних задач	3	9
4	Теоретические вопросы лабораторных занятий	5	15
5.	Восполнение конспекта лекции	1	4
6	Выполнение тестовых заданий и контрольных работ	3	18
7	Написание модуля	1 балл за задание	7
Максимальное количество баллов 64
Модуль 2
1	Посещение лекций	1	4
2	Посещение лабораторных занятий	1	3
3	Решение домашних задач	3	9
4	Теоретические вопросы лабораторных занятий	5	15
5.	Восполнение конспекта лекции	1	1
6	Выполнение тестовых заданий и контрольных работ	3	6
7	Написание модуля	1 балл за задание	5
Максимально количество баллов 43
Модуль 3
1	Посещение лекций	1	5
2	Посещение лабораторных занятий	1	2
3	Решение домашних задач	3	6
4	Теоретические вопросы лабораторных занятий	5	10
5	Выполнение тестовых заданий и контрольных работ	3	9
6	Написание модуля	1 балл за задание	5
Максимальное количество баллов 37
Итоговое количество баллов 144
Семестр 2.
Модуль 1
1	Посещение лекций	1	5
2	Посещение лабораторных занятий	1	3
3	Решение домашних задач	3	9
4	Теоретические вопросы лабораторных занятий	5	15
5.	Восполнение конспекта лекции	1	1
6	Выполнение тестовых заданий и контрольных работ	3	9
7	Написание модуля	1 балл за задание	5
Максимальное количество баллов 47
Модуль 2.
1	Посещение лекций	1	5
2	Посещение лабораторных занятий	1	3
3	Решение домашних задач	3	6
4	Теоретические вопросы лабораторных занятий	5	10
6	Выполнение тестовых заданий и контрольных работ	3	12
7	Написание модуля	1 балл за задание	5
Максимальное количество баллов 41
Модуль 3
1	Посещение лекций	1	7
2	Посещение лабораторных занятий	1	3
3	Решение домашних задач	3	9
4	Теоретические вопросы лабораторных занятий	5	15
5	Выполнение тестовых заданий и контрольных работ	3	3
6	Восполнение конспекта лекции	1	1
7	Написание модуля	1 балл за задание	5
Максимальное количество баллов 43
1	Написание реферата	5	5
2	Подготовка презентации	10	10
3	Выполнение учебно-исследовательской работы	5	5
Итоговое количество баллов 146

На оценку 3 балла 72-96