«Физико-химические процессы в энергетике» (стр. 1 )

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(НОВОЧЕРКАССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ)»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по курсу «Физико-химические процессы в энергетике»

(по выбору)

составленная по кредитно-модульно-рейтинговому принципу

для направления 140400 «Электроэнергетика и электротехника»

для профиля (бакалавриат)

№ 8 «Электромеханика»

№ 9 «Электрические и электронные аппараты»

№ 10 «Электропривод и автоматика»

№ 12 «Электрический транспорт»

№ 13 «Электрооборудование автомобилей и тракторов»

№ 14 «Электрооборудование и автоматика судов»

№ 16 «Электрооборудование, электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений»

Новочеркасск 2011 г.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(НОВОЧЕРКАССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ)»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по ОД ГОУ ВПО ЮРГТУ(НПИ)

____________

__________________ 2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Б2.3.04.02 Физико-химические процессы в энергетике_(по выбору)______

код(индекс) и наименование дисциплины (из учебного плана)

для направления (специальности) 140400 «Электроэнергетика и электротехника»

шифр направления

для профиля

№ 8 «Электромеханика»

№ 9 «Электрические и электронные аппараты»

№ 10 «Электропривод и автоматика»

№ 12 «Электрический транспорт»

№ 13 «Электрооборудование автомобилей и тракторов»

№ 14 «Электрооборудование и автоматика судов»

№ 16 «Электрооборудование, электрохозяйство предприятий, организаций и учреждений»

Факультет_химико-технологический_________________________________________________

Кафедра общая и неорганическая химия________________________________

Курс 1

Семестр 2 Лекции 36 (час.)	Экзамен _ (семестр) кол-во _(час)_ ЗЕТ(на экз.) Зачет _2_____ (семестр)
Практические (семинарские) занятия (час.)	Всего самостоятельной работы 54 (час.), из них: плановая работа _____ (час.) курсовой проект нет семестр _____ (час.) курсовая работа нет семестр ____ (час.) реферат нет семестр ____ (час) домашнее задание нет семестр ____(час.) индивидуальная работа 40 (час.) домашняя работа 14 (час)
Лабораторные занятия – 18 (час.)
Всего аудиторных 54 (час.)

ИТОГО по дисциплине ____108_________ (час.) (с учетом часов на экзамен)

ИТОГО по дисциплине _____3________ (ЗЕТ) (с учетом ЗЕТ на экзамен)

2011 г.

Рабочая программа составлена на основании рабочего учебного плана по ГОС, утвержденному ученым советом ЮРГТУ (НПИ) протоколом № от г.

 

Рабочую программу составил к. х.н., доцент

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Общая и неорганическая химия», протокол № _2__ от « 4 » октября 2011 г.

Заведующий кафедрой, д. х.н., профессор _______________

Рабочую программу составил доц., к. х.н.,

Рабочая программа согласована:

Заведующий кафедрой “Электрических и электронных аппаратов”

____________________ «____» ___________________2011 г.

Протокол №

Заведующий кафедрой “Электромеханики”

___________________________ «____» ______________2011 г.

Протокол №

Заведующий кафедрой “Электрического транспорта”

______________________ «____» ___________________2011 г.

Протокол №

Заведующий кафедрой “Электропртвод и автоматика”

____________________ «____» ___________________2011 г.

Протокол №

Заведующий кафедрой “Теоретической электротехники и электрооборудования”

___________________________ «____» ______________2011 г.

Протокол №

СОДЕРЖАНИЕ

	Стр.
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ
1.1. Цели и задачи изучения дисциплины …………………………………..	6
1.2. Краткая характеристика дисциплины и ее фундаментальных основ	7
1.3. Место дисциплины в учебном процессе и основополагающие интеграционные связи с другими дисциплинами учебного плана ……………	7
1.4. Связь с предшествующими дисциплинами, общность фундаментальных основ и гуманитарной подготовки ………………………………	8
1.5. Связь с последующими дисциплинами, фундаментализация, гуманизация и интеграция естественно-научных, гуманитарных и технических знаний …………………………………………………………………………	8
2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМ, ЧАСОВ ЗАНЯТИЙ ПО МОДУЛЯМ И СЕМЕСТРАМ ……………………………………………………………………	9
3. СОДЕРЖАНИЕ МОДУЛЕЙ………………………………………………	9
3.1. Содержание модуля 1 (50 часов) ……………………………………	9
3.1.1. Наименование тем лекций, их содержание и объем в часах	9
Тема 1. Теоретические основы электрохимических процессов …………	9
Тема 2. Гальва­нический элемент и электролиз………………………..	10
Тема 3. Технологии, применяемые в энергетике, на основе элект­рохимических процессов …………………………………………………….	10
3.1.2. Практические занятия	10
3.1.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах ………	11
3.1.4. Курсовая работа	11
3.1.5. Самостоятельная работа студентов …………………………………	11
3.1.6. Самоконтроль полученных знаний …………………………………..	11
3.1.7. Учебно-методические материалы по модулю ……………………….	11
3.2. Содержание модуля 2 (50 часов) ………………………………………	11
3.2.1. Наименование тем лекций, их содержание и объем в часах	11
Тема 4. Коррозия и защита электротехнических материалов и устройств	11
Тема 5. Химия водорода, воды и химические методы обработки воды на электростанциях………………………………………………………………	12
Тема 6. Проводниковые, полупроводниковые, диэлектрические, полимерные материалы и их применение в энергетике …………………..	12
3.2.2. Практические занятия	13
3.2.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах ………	13
3.2.4. Курсовая работа……………………………………………………….	13
3.2.5. Самостоятельная работа студентов …………………………………	13
3.2.6. Самоконтроль полученных знаний …………………………………..	13
3.2.7. Учебно-методические материалы по модулю ……………………….	14
4. Литература:
Основная ………………………………………………………………………	14
Дополнительная ………………………………………………………………	14
Печатные и рукописные методические указания, рекомендации, инструкции по изучению дисциплины …………………………………………	14
К практическим занятиям………………………………………………	14
Дидактические материалы……………………………………………….	15
5. УЧЕБНАЯ ПРАКТИКА ПО ДИСЦИПЛИНЕ, КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА …………………………………………………………………….	15
6. МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ К ТЕСТОВОМУ КОНТРОЛЮ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ	15
6.1. Вопросы к модулю № 1 (темы 1-3) ……………………………………..	15
6.2. Вопросы к модулю № 2 (темы 4-6) …………………………………..	23
7. ВНЕАУДИТОРНАЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ	28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЭНЕРГЕТИКЕ»

ГОС дисциплин по выбору студентов не содержит информации

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

1.1.  Цели и задачи изучения курса "Физико-химические

процессы в энергетике"

Данная программа по дисциплине "Физико-химические процессы в энергетике" предназначена для подго­товки специалистов, бакалавров и магистров технических направлений энергетического профиля и ее особенность состоит в более фундаментальном характере изложения материала, име­ющем целью формирование у студентов целостного естественнонаучно­го мировоззрения.

Опираясь на полученные в первом семестре химические знания, программа предусматривает дальнейшее углубление современных представлений в области химии и энергетики, без знания основ которой невозмож­на подготовка бакалавра.

Без знания химии невозможно решение экологических, сырьевых и энергетических проблем, которые стоят перед человечеством.

При подготовке программы учитывается современное состояние химической науки и требования, предъявляемые к специалистам и бакалаврам техни­ческих наук.

Дисциплина "Физико-химические процессы в энергети­ке" предмет, изучение которого:

· способствует развитию диалектико-материалистического

представления о природе и происходящих в ней явлениях;

· формирует химическое мышление, дает практические навыки применения химических законов и процессов в энергетике;

· знакомит с современными научными методами познания природы на уровне, необходимом для решения задач, возникающих при выпол­нении профессиональных функций;

· способствует пониманию экологической опасности будущей профессии;

· является звеном в целостной системе естественнонаучных знаний, получаемых студентом.

При изучении дисциплины студент

·  знакомится с различными электрохимическими системами, законами термодинамики, кинетики, реакционной способности веществ;

·  приобретает навыки выполнения материальных и энергетических расчетов химических превращений, качественного физико-химического анализа;

·  учится систематизировать сведения о свойствах и составе различных элементов и их химических соединений в связи с их положением в периодической системе ;

·  знакомится с процессами электролиза и применением этого процесса в энергетике;

·  знакомится с явлением коррозии металлов.

Студент должен знать :

· современные представления термодинамических и кинетических закономерностей протекания реакций на основе окислительно-восста­новительных процессов;

· физико-химические свойства конструкционных и электротехни­ческих материалов и методы их качественного и количественного контроля;

· экологические и коррозионные проблемы в современной элект­роэнергетике.

Студент должен уметь:

· составлять уравнения химических и электрохимических реакций различых типов;

· определять направление, скорость и константы скорости хи­мических и электрохимических реакций на основе термодинамических и кинетических зако­номерностей;

· рассчитывать коррозионную устойчивость конструкционных ма­териалов;

· рассчитывать количество вещества образовавшегося при про­текании электрохимических реакций в выбранном направлении;

· выполнять расчеты по стехиометрическим уравнениям реакций.

1.2. Краткая характеристика дисциплины и ее фундаментальных основ

Для студентов, предполагающих завершить обучение на уровне бакалавриата или продолжить его по специальности, целесообразно рекомендовать курсы по выбору и индивидуальные занятия прикладной направленности. Данный курс позволяет овладеть основами химии прикладно­го характера, на которых базируются ряд последующих дисциплин специальностей.

При изучении дисциплины студент получает представление

·  об электрохимических системах;

·  о гальванических элементах и аккумуляторах;

·  о процессе электролиза;

·  о явлении коррозии и методах борьбы с ней;

·  о методах химической идентификации и определении веществ;

·  о свойствах электротехнических материалов и их реакционной способностью.

1.3. Место дисциплины в учебном процессе и основополагающие интеграционные связи с другими дисциплинами учебного плана

Курс изучается в третьем семестре, поэтому для его успешного изучения необходимо знание разделов химии прочитанных в первом семестре:

- классы химических соединений;

- первоначальные представления о строении атома и молекул;

- расчеты по химическим формулам и уравнениям;

-  водные растворы электролитов;

-  окислительно-восстановительные реакции.

1.4. Связь с последующими дисциплинами

Изучаемый курс связан со следующими дисциплинами:

- Физика – 1,2-й семестр,

- Электротехническое и конструкционное материаловедение 2,3 семестр.

- Общая энергетика - 3-й семестр.

- Экология – 3-й семестр,

- Современная картина мира -5 семестр;

- Безопасность жизнедеятельности – 8-й семестр.

1.5. Требования к результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

ПК-23- готовностью определять и обеспечивать эффективные режимы технологического процесса по заданной методике;

ПК-27- готовностью участвовать в монтажных, наладочных, ремонтных и профилактических работах на объектах электроэнергетики.

2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМ, ЧАСОВ ЗАНЯТИЙ ПО МОДУЛЯМ И СЕМЕСТРАМ

Рис.1. Модульное построение дисциплины

№ семестра	Номера	Количество часов аудиторных занятий	Самостоятельная работа студентов	Итого
модулей	тем	Лекции	Практические (семинарские) занятия.	Лабораторные занятия.	Всего	Плановая	Индивидуальая	Домашняя	Всего	Экзамен, сессия	час
1 семестр	1	1-2	12		6	18		13	5	18		36
2	3-4	12		6	18		13	5	18		36
3	5-6	12		6	18		14	4	18		36
Итого 2-й семестр	36		18	54		40	14	54	36	144

3. СОДЕРЖАНИЕ МОДУЛЕЙ