Химия (стр. 2 )

1.4.1 Лабораторные установки.

– Определение молярной массы эквивалента металла методом вытеснения металла;

– растворы;

– химическая кинетика;

– окислительно-восстановительные процессы.

1.4.2 Учебники [1, 2, 3, 4, 5].

1.4.3 Методические указания [10, 11].

1.2.4 Электронные диски: учебно-методический комплекс «Химия».

1.2.5 Сетевой учебно-методический комплекс «Химия».

1.5 План-график изучения модуля «Строение атома и вещества»

План-график модуля, представленный в таблице 1.2, составлен исходя из того, что студент еженедельно 4…5 часов самостоятельно выполняет задания.

Таблица 1.2 − План-график изучения модуля

Номер недели	Номер темы	Темы лекций	Лабораторные работы	Самостоятельная работа студентов содержание	Форма контроля
1	2	2	3	4	5
1	1	Введение Предмет и задачи химии. Материя и движение. Основные парадигмы современной химии. История возникновения и развития химии. Значение химии в изучении природы и развития техники.		Проработка учебников: тема 1 [1,5]. Проработка конспектов лекций	Проверка конспектов, тестов, расчетных заданий, проведение защиты лабораторной работы и контрольного тестирования.
2	2	Основные понятия и законы химии Основные понятия химии. Стехиометрические законы химии: сохранения массы и энергии, закон постоянства состава, закон эквивалентов; закон кратных отношений; закон объемных отношений, закон Авогадро; газовые законы.	Занятие 1 «Основные законы химии» Знакомство с лабораторией. Выполнение лабораторной работы.	Проработка учебников: тема 2 [1,5]. Проработка конспектов лекций. Решение индивидуального расчетного задания. Подготовка к выполнению лабораторной работы [24].
3	3	Строение атома Представление о материи в древности. Первые модели строения атома. Представления о корпускулярно-волновом дуализме электрона. Принцип неопределенности Гейзенберга. Шрёдингера. Квантовые числа. Атомные орбитали s-, p-, d-, f-типа. Принципы заполнения атомных орбиталей: принцип минимума энергии, принцип Паули, правило Гунда, правило Клечковского. Современные представления о строении атома. Кварковая модель строения атома.	-	Проработка учебников: тема 3 [1,5]. Проработка конспектов лекций. Подготовка к коллоквиуму. Решение расчетного задания

Продолжение Таблицы 1.2

1	2	3	5	6	8
4	4 5	Периодический закон . История открытия периодического закона. Структура периодической системы химических элементов и ее связь с электронной структурой атомов. Естественные границы периодической системы. Химическая связь Основные положения Классификация химических связей. Основные виды химической связи: ковалентная химическая связь, ионная химическая связь, металлическая связь	Занятие 2 Проведение текущего тестирования. Решение задач на закон эквивалентов. Защита лабораторной работы.	Проработка учебников: тема 4,5[1,5]. Проработка конспектов лекций Подготовка к коллоквиуму. Решение расчетного задания Подготовка к лабораторной работе [24].	Проверка конспектов, тестов, расчетных заданий, проведение защиты лабораторной работы и контрольного тестирования.
5	6	Теория химической связи Метод валентных связей: основные положения метода валентных связей; гибридизация атомных орбиталей. Метод молекулярных орбиталей.	-	Проработка учебников: тема 6[1,5].. Проработка конспектов лекций. Подготовка к коллоквиуму Решение расчетного задания.
6	7	Взаимодействие между молекулами Вандерваальсовы силы: ориентационное, индукционное, дисперсионное взаимодействие; межмолекулярное отталкивание. Водородная связь: межмолекулярная внутримолекулярная водородная связь; влияние водородных связей на свойства веществ; значение водородных связей. Комплексные соединения.	-	Проработка учебников: тема 7,8 [1,5].. Проработка конспектов лекций. Подготовка к коллоквиуму Решение расчетного задания. Подготовка к выполнению лабораторной работы
Первый промежуточный экзамен по теме модуля «Строение атома и вещества»

1.6 Планы лабораторных занятий

Планы лабораторных занятий представлены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 − Планы лабораторных занятий

Номер занятия	Наименование и краткое содержание характер занятия и цель	Объем в часах
1	Цель работы: теоретически изучить основные законы химии, практически подтвердить закон эквивалентов. Знакомство с лабораторией. Инструкция по ТБ. Подготовка и выполнение лабораторной работы «Основные законы химии».	2 4
2	Цель работы: освоить способы расчета факторов эквивалентности и молярной массы эквивалентов и расчеты, связанные с применением закона эквивалентов. Текущий тестовый опрос. Решение задач на закон эквивалентов. Защита лабораторной работы.	4

Лабораторные работы проводятся группой из 2...4 студентов.

Выполнению работы предшествует устный опрос теории работы и собеседование по методике ее проведения, принципу работы лабораторной установки и входящих в нее химической посуды и устройств, а также уяснение вопросов, связанных с техникой безопасности проведения работ.

После выполнения работы преподаватель подписывает таблицу исходных данных, после чего студенты составляют отчет по лабораторной работе, содержащий:

1) титульный лист;

2) теоретическую часть;

3) зарисовку экспериментальной установки;

4) таблицу экспериментальных данных;

5) обработку результатов опыта;

6) выводы.

Итогом работы является защита полученных в ней результатов, защита проводится устно или письменно, но обязательно индивидуально.

Отчеты по лабораторным работам составляются каждым студентом и после защиты сдаются преподавателю.

Защита лабораторной работы 1

Тема: Основные определения и законы химии. Электронное строение атома. Периодическая таблица .

Цель занятия: научиться определять фактор эквивалентности, молярную массу эквивалентов различных классов неорганических соединений, решать задачи на закон эквивалентов; составлять электронные и электронно-графические формулы химических элементов.

План занятия:

1.  Текущий тестовый опрос.

2.  Решение задач по темам:

− эквивалент и закон эквивалентов;

− электронное строение атома;

− периодический закон и таблица .

3.  Защита лабораторной работы.

Таблица 1.4 − Основные термины и определения

Наука	Вещество
Поле	Химия
Простые вещества	Сложные вещества
Атом	Элемент химический
Молекула	Ионы
Абсолютная атомная масса	Относительная атомная масса
Валентность	Остов
Моль	Мольный объём
Молярная масса	Молекулярная масса
Химические реакции	Электрон
Позитрон	Нейтрон
Нуклон	Изотопы
Изотоны	Орбиталь
Главное квантовое число	Орбитальное квантовое число
Магнитное квантовое число	Спиновое квантовое число
Потенциал ионизации	Сродство к электрону
Электроотрицательность	Эквивалент
Фактор эквивалентности	Эквивалентный объём
Атомный радиус	Дальтониды
Бертоллиды	Кварки
Лептоны	Мезоны
Барионы	Фермионы
Бозоны

Подготовка к занятию:

1.  Изучить материалы занятия в конспекте лекций (1, 2, 3 лекции) и литературе [1, 2, 3, 4, 5, 6, 10].

2.  Повторить из школьного курса:

− основные классы неорганических соединений: формулы, номенклатура;

− основные газовые законы;

− парциальное давление газа;

− определение молекулярных масс веществ в газообразном состоянии;

− расчёты по химическим формулам и уравнениям.

3.  Составить конспекты ответов на карточку к защите лабораторной работы.

4.  Подготовиться к текущему тестовому опросу (Приложение В) по темам занятия, выучив основные термины, определения (таблица 1.4, Приложение Б) и законы химии, освоив основные положения по теории строения атома и периодическому закону .

Особая значимость лабораторных занятий при изучении модуля определяется тем, что экспериментальная часть является логическим завершением всех работ по модулю и позволяет не только подтвердить экспериментально ранее изученные базовые зависимости химических явлений, но и получить практические навыки работы с химической посудой, реактивами и оборудованием.

Хорошо успевающим студентам преподаватель может предложить проведение индивидуальной научно-исследовательской работы по теме, являющейся составной частью научной проблематики кафедры, и в случае ее успешного завершения студенту засчитывается максимальное количество баллов по экспериментальной части модуля.

1.7 Индивидуальное расчетное задание

Целью выполнения индивидуального расчетного задания (ИРЗ) является получение практических навыков анализа и расчета характеристик и количественных законов химии, работы с учебной и справочной литературой, оформления текстовых документов.

Последовательность работы над выполнением ИРЗ:

·  1 этап: рассмотрение физической сущности химического явления, анализ задания и всех имеющихся данных для его выполнения;

·  2 этап: выбор соответствующей схемы расчета, что предполагает не только знание основных уравнений и законов, лежащих в рассматриваемом химическом явлении, но и умение находить оптимальное решение поставленной задачи;

·  3 этап: расчет заданных характеристик химических явлений. Выполнение этого этапа следует начать с анализа и выбора метода расчета химического явления; при этом особое внимание следует уделить определению области применения того или иного метода расчета и сопоставлению ее с заданными условиями;

·  4 этап: анализ полученных результатов и сопоставление их с имеющимися литературными данными;

·  5 этап: оформление пояснительной записки.

Пояснительная записка к ИРЗ оформляется на стандартных листах формата А4. Текстовые материалы оформляются, как правило, рукописным способом. Терминология и определения в записке должны быть едиными и соответствовать установленным стандартам, а при их отсутствии – общепринятым в научно-технической литературе. Сокращения слов в тексте и подписях, как правило, не допускаются, за исключением общепринятых сокращений.

Каждое индивидуальное расчетное задание должна быть аккуратно оформлено; для замечаний рецензента надо оставлять широкие поля; писать четко и ясно; номера условия задач переписывать в том порядке, в каком они указаны в задании. Индивидуальное расчетное задание состоит из следующих разделов:

а) титульный лист содержит полное наименование образовательного учреждения, факультета, кафедры, тему модуля выполняемого расчетного задания, номер варианта, ФИО студента, номер группы, дату представления, ФИО преподавателя;

б) содержание заключает в себе список разделов контрольной работы с указанием номеров страниц разделов работы;

в) условные обозначение оформляются в виде таблицы, в которой содержится три колонки: наименование физической величины, условное обозначение и единица измерения;

г) теоретическая часть содержит основные термины, определения, химические законы изучаемых тем; в тексте указывают ссылки в квадратных скобках на источник литературы, основных расчетных формул, физических констант и других справочных данных. Все иллюстрации (графики, схемы, чертежи и т. д.) именуются рисунками, которые так же, как и уравнения и таблицы, нумеруются. Подписи под рисунками и названиями таблиц должны быть краткими;

д) практическая часть заключает в себе номера задач их содержание, краткую запись исходных данных, искомые величины и ход решения задачи; если в ходе решения задачи используются справочные данные, то необходимо указывать ссылку на источник литературы; по окончании решения приводится результат вычислений в ответе задачи;

е) литература содержит список литературы, используемый при выполнении расчетного задания; в списке использованной литературы источники, на которые ссылаются в пояснительной записке, располагаются в порядке упоминания их в тексте или по алфавиту (по фамилии первого автора работы).

Несколько советов, которые могут оказаться полезными при решении индивидуальных расчетных задач:

а) внимательно прочтите текст задачи и представьте себе, что вы сами проделываете те реакции, которые в ней описаны; это позволит вам лучше понять ход решения задачи;

б) запишите сразу все уравнения реакций в том порядке, какой дан в задаче;

в) если вы не знаете, как записать уравнение реакции, не отказывайтесь от решения задачи сразу, прочтите ее еще раз внимательно, т. к. иногда в самом тексте задачи есть подсказка; если это не помогло, открывайте любой учебник или справочник по химии и ищите соответствующее уравнение; это может занять много времени, зато вы, скорее всего, запомните это уравнение надолго;

г) записав уравнения реакций, пронумеруйте их и при решении задачи делайте ссылки, например: «В соответствии с уравнением (1)...» или «из уравнения (2) следует...» и т. д.; это упорядочит ваши мысли и даст возможность экзаменатору проследить ход ваших рассуждений;

д) прежде чем приступить к расчетам, прикиньте ход решения в уме от начала до конца и подумайте, нет ли более рационального пути.

При выполнении индивидуальных расчетных заданий отвечать на контрольные вопросы нужно кратко, точно и ясно. Вот почему следует избегать рассуждений, не имеющих прямого отношения к вопросу. Но в то же время совершенно недопустимы односложные ответы, вроде «да», «нет», «можно», «нельзя». Ответ всегда должен быть кратко мотивирован, за исключением случаев, для которых по самому существу вопроса не требуется мотивировки, например, когда надо написать формулу и т. п. При решении задач в ответе обязательно должен быть приведен весь ход решения задачи и математические преобразования, графики должны быть выполнены на миллиметровой бумаге.

Выполненное индивидуальное расчетное задание представляется в институт. В случае успешного выполнения ИРЗ работа принимается к зачету и выставляются баллы. Если ИРЗ возвращают обратно на доработку, следует ознакомиться с рецензией на нее преподавателя, учесть все его замечания и исправить их. В случае повторного выполнения ИРЗ рецензент может добавить новые задания.

Допускается и рекомендуется выполнять ИРЗ с применением ЭВМ и использованием типовых программ.

Примеры решения задач и варианты ИРЗ приведены в методических рекомендациях [11].

1.8 Самостоятельная работа студентов

Изучение весьма нелегкого для студентов курса «Химия» требует грамотной постановки задач, логически выдержанного хода решений, анализа найденных результатов, т. е. постоянной работы на понимание.

Успешность обучения будет зависеть и от индивидуальных особенностей студентов, и от степени их подготовки к овладению данной системой знаний и умений, степени мотивации, интереса к изучаемой дисциплине, общих интеллектуальных умений, уровня и качества организации учебного процесса и т. д.

Предусмотреть, как пойдет познавательный процесс у каждого студента невозможно, но известно необходимое условие, которое определяет его успешность – это целенаправленная, систематическая, планомерная самостоятельная работа студента.

Современная методика преподавания ориентирована, прежде всего, на выработку комплекса определенных умений, необходимых будущему специалисту, и умений не только узкоспециальных, но и фундаментальных, таких, как, например, умение учиться.

Так как выработка большинства умений возможна только при самостоятельной работе, то она по своей сути должна быть многогранной, так как одна тема или одно задание не могут способствовать выработке всего комплекса умений.

Самостоятельная работа в модульно-рейтинговой технологии обучения включена во все виды учебной работы и реализуется в виде совокупности приемов и средств, среди которых на первое место выдвигается самостоятельное изучение теоретического материала учебной программы модуля с последующим выполнением индивидуального задания.

В качестве основного методического материала при изучении модуля «Строение атома и вещества» рекомендуется использовать приведенные далее структурно-логические схемы, отвечающие системному анализу раздела.

1.9 Модульный экзамен

По завершении изучения модуля «Строение атома и вещества» студент сдает промежуточный (модульный) экзамен (ПЭ). Полученные им баллы за все предыдущие и последующие контрольные точки умножаются на удельный вес каждого вида контроля, затем суммируются и составляют рейтинг студента по курсу «Химия». При получении достаточной суммы баллов за все контрольные точки их результаты могут засчитываться студенту как итоговый экзамен.

Модульный экзамен проводится в письменной форме. Содержание экзаменационных заданий включает 4 вопроса, соответствующих структуре модуля: три теоретических вопроса и одно практическое задание.

Необходимыми условиями допуска к сдаче ПЭ являются:

1) выполнение и защита студентом плана лабораторных занятий;

2) успешная защита индивидуального расчетного задания;

3) положительная оценка по тестам текущего контроля знаний.

Глава вторая. НАУКА ХИМИЯ

2.1 Цели изучения главы