Химия (стр. 1 )

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Мурманский государственный педагогический университет»

(МГПУ)

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

ДИСЦИПЛИНЫ

ЕН. Ф.04.

ХИМИЯ

Основная образовательная программа подготовки специалиста по специальности (специальностям)

020401 «География»

Страноведение и международный туризм

Очно-заочная форма обучения

Утверждено на заседании кафедры

биологии и химии

естественно-географического факультета

(протокол от 01.01.01 г.)

Зав. кафедрой

__________________

РАЗДЕЛ 1. Программа учебной дисциплины.

1.1 Автор программы: , кандидат пед. наук, доцент кафедры биологии и химии ЕГФ МГПУ.

1.2 Рецензенты:

, кандидат биол. наук, доцент кафедры географии и экологии ЕГФ МГПУ;

, кандидат биол. наук, доцент кафедры биологии и химии ЕГФ МГПУ.

1.3 Пояснительная записка

Курс химии - один из ведущих в естественнонаучном образовании специалистов. Геологические процессы, жизнь в ее любых проявлениях, погода и климат, производство любых материалов, промышленность во всем ее многообразии - всё нас окружающее и все процессы, в нем протекающие, связаны или обусловлены их химической стороной.

Химия — это одна из естественных наук, которая изучает состав, строение и свойства веществ, а также превращения веществ и явления, которые сопровождают эти превращения. Система современной химической науки представляет комплекс взаимосвязанных учений: о направлении химических процессов (химическая термодинамика); скорости химических реакций (химическая кинетика); строении вещества; периодичности свойств элементов (химия элементов и их соединений).

Программа курса химии ставит своей целью раскрытие сущности основных химических фактов, законов и теорий, химических процессов и явлений; развитие активного химического мышления на основе системного подхода и современных достижений теоретической и экспериментальной химии.

Общеобразовательная задача курса состоит в том, чтобы на основе современных достижений науки систематизировать и углубить знания важнейших теоретических обобщений общей, неорганической, аналитической и органической химии; выработать понимание сущности химических процессов в живой и неживой природе, техногенных системах. В том числе:

-  сформировать у студентов современные представления о строении и свойствах химических веществ, закономерностях протекания химических процессов;

-  сформировать современные представления о химической термодинамике и кинетике химических реакций, что позволит будущему специалисту получить представление об энергетическом балансе, установить специфические особенности преобразования одних видов энергии в другие, получить объективные критерии осуществимости химических реакций;

-  ознакомить с основами современного учения о растворах, являющегося научной базой для изучения электролитного баланса, кислотно-щелочного равновесия, диффузионных явлений, химии гомо - и гетерогенных систем;

-  ознакомить с основами физической химии поверхностных явлений, дисперсных систем, дающих ключ к пониманию процессов происходящих в окружающей среде (водной и воздушной), техногенных системах;

-  сформировать современные представления о свойствах химических соединений, их действии на организм человека и природные экосистемы;

-  ознакомить с химическими и физико-химическими методами аналитической химии (качественный и количественный анализ).

Настоящая программа составлена в соответствии с требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности «География», определяемыми Государственным стандартом высшего профессионального образования.

Программа имеет модульное построение и состоит из блоков-модулей: «Общая химия», «Неорганическая химия», «Аналитическая химия» и «Органическая химия». Эти блоки тесно связаны между собой внутрипредметными связями. Такое построение курса химии позволяет изучать содержание курса с привлечением теоретических основ каждого блока. Химия – наука практическая, поэтому программой предусмотрены практические и лабораторные занятия.

На практикумах значительное место отводится решению расчетных задач, упражнениям по применению знаний.

Цель лабораторных занятий - привить студентам навыки экспериментальной работы, показать методы и средства химического исследования и дать возможность конкретно познакомиться с веществами и их превращениями, развить навыки решения конкретных практических задач, навыки исследовательской работы, а также закрепить теоретическое содержание курса.

Цель самостоятельная работа студентов - освоение теоретического материала, формирование практических умений, в том числе по проведению химических расчетов, подготовка к лабораторным и практическим занятиям.

Виды контроля: контрольные работы, тесты, защита лабораторных работ; итоговый контроль-экзамен.

В подготовке данной программы были использованы методические разработки , , сборники задач и тематических заданий по различным разделам курса (см. список литературы по разделам).

Модуль 1 «Общая химия»

Изучение раздела «Общая химия» позволяет дать студентам современное научное представление о веществе как одном из видов движущейся материи, закономерностях и путях, механизмах и способах превращения химических веществ; научить проводить химические расчёты, познакомить с методикой и техникой проведения лабораторного эксперимента, научного поиска.

Большое внимание в содержании данного раздела уделяется наиболее общим химическим теориям, законам и закономерностям, вопросам строения и химической связи веществ, играющих определяющую роль в биогеохимических круговоротах; а также энергетике и кинетике протекания химических реакций. Поскольку большинство химических реакций протекает в растворах, термодинамика процессов растворения, свойства растворов и пути применения этих свойств также включены в раздел общей химии наряду с окислительно-восстановительными процессами. Общая химия закладывает теоретические основы для понимания многообразной и сложной картины химических явлений, подготавливает студентов к системному изучению свойств веществ в курсе неорганической химии, позволяет формировать научные основы изучения аналитической химии.

Модуль 2 «Неорганическая химия »

При изучении раздела «Неорганическая химия» студенты получают современное научное представление строении, свойствах, получении металлических и неметаллических элементов и их соединений. В данном модуле рассматриваются современные представления о действии химических соединений на организм человека и природные экосистемы, о биогеохимических циклах важнейших химических элементов; рассматриваются основные характеристики некоторых наиболее важных технологических процессов и основные области применения химических соединений в промышленности, в медицине, в быту. Изучаются токсические свойства веществ, приёмы безопасной работы с ними, основные экологические проблемы, связанные с химическим загрязнением ими окружающей среды.

Изучение металлических и неметаллических элементов и их соединений начинается с общей характеристики на основе положения в Периодической системе и строении атома, что, с одной стороны, способствует развитию у студентов химического мышления, а не простому механическому запоминанию многочисленных свойств веществ без связи и системности, а с другой стороны, позволяет взглянуть на изучаемые явления более широко, дать им более строгое научное обоснование. Большое место при изучении свойств веществ уделяется зависимости кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств элементов от их степени окисления в конкретных соединениях, что возможность использовать наиболее общие закономерности в прогнозировании свойств элементов и их соединений.

На развитие исследовательских навыков, химического мышления, направлены практические и лабораторные занятия.

По завершению изучения разделов общей и неорганической химии студенты должны знать:

-  атомно-молекулярное учение, в свете которого применять понятия: атом, молекула, вещество;

-  стехиометрические законы; применять их при проведении расчетов;

-  современную формулировку периодического закона , основные закономерности периодической системы химических элементов, распределение электронов в атомах;

-  современную теорию химических связей, строения вещества;

-  основы химической кинетики и термодинамики;

-  теорию растворов и растворения;

-  теорию электролитической диссоциации и процессов, происходящих при растворении и в растворах;

-  теорию окислительно-восстановительных процессов;

-  основные классы неорганических соединений, их номенклатуру, физические и химические свойства, получение и применение;

-  взаимосвязь состава, строения и свойств веществ, генетическую взаимосвязь классов неорганических соединений, закономерностей и особенностей протекания окислительно-восстановительных процессов, а также реакций, происходящих в растворах;

должны уметь:

-  составлять химические формулы и уравнения, с использованием степени окисления и валентности;

-  делать расчеты с применением понятий: относительная атомная и молекулярная масса, количество вещества, молярная масса и объем, плотность газов;

-  давать общую характеристику химических элементов по положению в периодической системе и строению атомов, а так же характеристику строения и свойств основных соединений химических элементов, иллюстрируя их составлением химических формул и уравнений химических реакций, на основе учения о строении вещества, теории электролитической диссоциации, окислительно-восстановительных процессов;

-  характеризовать химические реакции с точки зрения химической кинетики и термодинамики.

-  проводить химические реакции с участием неорганических веществ в лабораторных условиях.

Модуль 2 «Аналитическая химия»

При изучении аналитической химии студенты учатся проводить анализ веществ, выбирать наиболее целесообразное направление анализа в соответствии с поставленной задачей, творчески осмысливать получаемые результаты. Химический анализ является прекрасным наглядным инструментом при изучении гомогенного и гетерогенного равновесия, гидролиза, амфотерности, окислительно-восстановительных процессов в водных растворах при различных средах и явлений комплексообразования, явлений которые протекают в окружающей среде, организме, технологических процессах.

В соответствии с задачами аналитической химии раздел включает качественный и количественный анализ.

Теоретический курс качественного анализа основан на теоретических законах общей химии и знании химии элементов. Курс лекций включает теорию растворов электролитов, основные понятия теории сильных электролитов, теорию кислот и оснований Лоури-Бренстеда, расчёты рН в различных равновесных системах в водных растворах, расчёты растворимости и произведений растворимости (активности), а также основные правила и приёмы кислотно-щелочного метода анализа катионов. Анализ анионов даётся по дробному методу без деления на группы.

Теоретический курс количественного анализа включает гравиметрию, теорию и практику объёмных методов анализа с использованием химических методов анализа титрования: кислотно-щелочного, окислительно-восста-новительного, осадительного, комплексометрического. Кратко рассматри-вается теория индикаторов и методы физико-химического анализа.

По завершению изучения раздела аналитическая химия студенты должны знать:

-  теоретические основы качественного анализа;

-  теоретические основы количественного анализа;

должны уметь:

-  осуществлять необходимые аналитические расчеты, в том числе расчеты рН в различных равновесных системах, в водных растворах, растворимости и произведения растворимости;

-  планировать и проводить качественный анализ катионов и анионов кислотно-основным методом.

Модуль 3 «Органическая химия»

Целью изучения раздела органической химии является сформирование у студентов представления о предмете и задачах органической химии, её месте среди других наук, в том числе экологических. Задачами является формирование знаний об основных классах органических соединений, их физических и химических свойствах и механизмах протекания химических реакций с их участием, их роли в биологических процессах и процессах протекающих в окружающей среде, в техногенных системах. По завершению изучения раздела «Органическая химия» студенты должны знать:

-  основные классы органических соединений, их номенклатуру, физические и химические свойства;

-  особенности строения и свойств высокомолекулярных соединений;

-  основные представления об организации химической связи в органических соединениях;

-  механизмы протекания химических реакций с участием органических соединений, их роли в биологических процессах и процессах протекающих в окружающей среде;

должны уметь:

-  составлять уравнения химических превращений органических соединений;

-  осуществлять расчёты количества органических веществ по уравнениям химических реакций;

-  проводить химические реакции с участием органических веществ в лабораторных условиях.

1.4  Извлечение из ГОС ВПО:

Требования ГОС к обязательному минимуму
содержания основной образовательной программы

Индекс	Дисциплина и ее основные разделы	Всего часов
ЕН. Ф	Федеральный компонент
ЕН. Ф.04	Химия Химические системы, химическая термодинамика и кинетика, реакционная способность веществ, их идентификация.	250

1.5  Объем дисциплины и виды учебной работы:

№ п/п	Шифр и наименование специальности	Курс	Семестр	Виды учебной работы в часах	Вид итогового контроля (форма отчетности)
Трудо-ёмкость	Всего ауд.	ЛК	ПР/СМ	ЛБ	Сам. раб.
1.	020401 География ОЗФО	1	1	250	66	8	6	-	157	-
1	2	10	10	12	зачет
2	3	6	-	4	-
1	4	6	-	4	экзамен

1.6 Содержание дисциплины.

1.6.1 Разделы дисциплины и виды занятий (в часах). Примерное распределение учебного времени:

№ п/п	Наименование раздела, темы	Количество часов
Всего ауд.	ЛК	ПР/СМ	ЛБ	Сам. раб.
Модуль 1. Общая химия.
1.	Основные химические понятия и законы.	2	1	1	-	4
2.	Классификация неорганических соединений.	1	1	-	-	4
3.	Строение атома.	0,5	0,5	-	-	4
4.	Химическая связь.	0,5	0,5	-	-	4
5.	Химическая термодинамика.	2	1	1	-	4
6.	Химическая кинетика.	1	1	-	-	4
7.	Истинные растворы, растворы электролитов.	3	1	2	-	4
8.	Дисперсные системы.	1	1	-	-	4
9.	Окислительно-восстановительные свойства веществ.	3	1	2	-	5
Модуль 2. Неорганическая химия.
10.	Водород. Кислород. Оксиды и гидриды.	6	2	2	2	6
11.	Галогены, их соединения, состав, свойства.	4	1	1	2	6
12.	Сера и ее соединения.	3	1	1	1	6
13.	Азот в природе и промышленности.	3	1	1	1	6
14.	Фосфор и его соединения.	4	1	1	2	4
15.	Общая характеристика элементов главной подгруппы IV группы.	6	2	2	2	6
16.	Общая характеристика металлов.	6	2	2	2	6
Модуль 3. Аналитическая химия.
17.	Теоретические основы аналитической химии	2	2	-	-	10
18.	Качественный анализ.	4	2	-	2	14
19.	Количественный анализ.	4	2	-	2	16
Модуль 4. Органическая химия.
20.	Основные понятия органической химии. Теория строения органических соединений.	2	2	-	-	12
21.	Основные классы органических соединений.	4	2	-	2	16
22.	Высокомолекулярные органические соединения.	4	2	-	2	12
	ВСЕГО	66	30	16	20	157

1.6.2 Содержание разделов дисциплины.