Рабочая программа дисциплины «Физические методы исследования состава и структуры веществ» (стр. 1 )

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Саратовский государственный университет имени

Институт химии

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебно-методической работе

проф., доктор филол. наук ______________

"__" __________________2011 г.

Рабочая программа дисциплины

Физические методы исследования состава и структуры веществ

Направление подготовки

020100 «Химия»

Профиль подготовки

Физическая химия

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

Форма обучения

очная

Саратов,

2011 г.

1. Цели освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины «Физические методы исследования состава и структуры веществ» является формирование у студентов компетенций, связанных с пониманием природы и закономерностей физических процессов, на которых основаны различные приемы исследования состава и структуры веществ; освоение практических методов и методик; овладение прикладными компьютерными программами; выработка умения применять полученные знания в профессиональной, научно-исследовательской и педагогической деятельности.

2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина «Физические методы исследования состава и структуры веществ» относится к вариативной части дисциплин математического и естественнонаучного цикла, обеспечивая содержательную взаимосвязь естественнонаучных дисциплин с профессиональными дисциплинами профиля подготовки «физическая химия». Для успешного освоения дисциплины студент должен владеть математическими навыками, уметь проводить статистическую обработку результатов эксперимента. Эти знания и умения приобретаются в ходе изучения дисциплины «Методы математической статистики в химии» (4 семестр), а также дисциплин физического и математического профиля (1 – 4 семестры). Материал дисциплины базируется также на знаниях по неорганической химии в объеме курсов ООП по направлению 020100 «Химия» и является основой для последующего изучения обще-профессиональных дисциплин «Химические источники тока», «Реакции в твердых телах и на их поверхности», «Электрохимические методы исследования» в 7 и 8 учебных семестрах, «Синтез и характеризация электродных материалов для литиевых источников тока», «Электрохимия гидридов металлов и сплавов», «Наноструктурные композиционные материалы» по магистерской программе «электрохимия» в 9 – 11 учебных семестрах, а также в научно-исследовательской практике.

3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Физические методы исследования состава и структуры веществ»

В результате освоения дисциплины «Физические методы исследования состава и структуры веществ» бакалавр формирует следующие компетенции:

использует основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-6);

умеет работать с компьютером на уровне пользователя и способен применять навыки работы с компьютерами как в социальной сфере, так и в области познавательной и профессиональной деятельности (ОК-7);

владеет основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-9);

владеет основами теории фундаментальных разделов химии (ПК-2);

способностью применять основные законы химии при обсуждении полученных результатов, в том числе с привлечением информационных баз данных (ПК-3);

владеет методами регистрации и обработки результатов химических экспериментов (ПК-8);

владеет методами отбора материала для теоретических занятий и лабораторных работ (ПК-11).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

•Знать:

Ø  Основные способы исследования состава и структуры веществ, их значение в химии;

Ø  Основные методы исследования, анализа и аттестации наноструктур;

Ø  Физические процессы и закономерности, лежащие в основе различных приемов исследования состава и структуры веществ.

•Уметь:

Ø  Использовать полученные знания в профессиональной, научно-исследовательской и педагогической деятельности.

•Владеть:

Ø  методами исследования состава и структуры веществ

Ø  прикладными компьютерными программами, в том числе Microsoft Office, PCPDFWIN, PDF-2, Diamond, DDView, WinPlotr, CellRef и др.

4. Структура и содержание дисциплины «Физические методы исследования состава и структуры веществ»

Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц (216 часов).

4.1. Структура лекционного курса

№ п/п	Раздел дисциплины	Семестр	Неделя семестра	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)	Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Формы промежуточной аттестации (по семестрам)
лекции	сам. раб.	всего
1	Методы исследования	6	1,2	4		4
2	Методы исследования, анализа и аттестации наноструктур		3,4	4		4
3	Дифференциально-интегральный сканирующий калориметр		5,6	4		4
4	Методы неразрушающего контроля		7	2		2
5	Рентгенодифракционные методы		8	2		2
6	Основы геометрической кристаллографии		9,10	4		4
7	Основы физики рентгеновских лучей и рентгеновская аппаратура		11,12	4		4
8	Важнейшие задачи, решаемые дифракционными методами		13–16	8		8
9	Современные направления развития дифракционной аппаратуры и методов. Нерентгеновские дифракционные методы исследования		17,18	4		4
	Итого			36	36*	72*	Экзамен

* В том числе экзамен – 36 часов.

4.2. Структура лабораторных занятий

№ п/п	Раздел дисциплины	Семестр	Неделя семестра	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)	Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Формы промежуточной аттестации (по семестрам)
лаб раб.	Сам. раб.	Всего
1	Методы исследования металлов. Металлографический анализ.	6	1	6	2	8	Теоретический отчет Письменный отчет по лабораторной работе
2	Определение твердости металлов и сплавов	6	2	6	2	8	Теоретический отчет Письменный отчет по лабораторной работе
3	Кристаллизация. Ее влияние на структуру и свойства металла	6	3	6	2	8	Теоретический отчет Письменный отчет по лабораторной работе
4	Пластическая деформация, наклеп и рекристаллизация металлов	6	4,5	12	4	16	Теоретический отчет Письменный отчет по лабораторной работе
5	Диаграммы состояния и термическая обработка сплавов	6	6	6	2	8	Теоретический отчет Письменный отчет по лабораторной работе
6	Определение величины удельной энтальпии процесса образования эпоксидных композитов	6	7,8	12	4	16	Теоретический отчет Письменный отчет по лабораторной работе
7	Определение температуры плавления и фазовые переходы	6	9	6	2	8	Теоретический отчет Оформление лабораторной работы
8	Термический анализ бинарных систем методом дифференциально-интегральной сканирующей калориметрии	6	10	6	2	8	Теоретический отчет Письменный отчет по лабораторной работе
9	Исследование распределения размеров частиц по диаметрам	6	11	6	2	8	Теоретический отчет Письменный отчет по лабораторной работе
10	Определение удельной поверхности методом БЭТ	6	12	6	2	8	Теоретический отчет Письменный отчет по лабораторной работе
11	Рентгенофлюоресцентный анализ. Определение количество оксидов в составе вещества	6	13	6	2	8	Теоретический отчет Письменный отчет по лабораторной работе
12	Масс-спектроскопия определения элементного состава объектов	6	14	6	2	8	Теоретический отчет Письменный отчет по лабораторной работе
13	Качественный рентгенофазовый анализ	6	15,16	12	4	16	Теоретический отчет Письменный отчет по лабораторной работе
14	Количественный рентгенофазовый анализ	6	17,18	12	4	16	Теоретический отчет Письменный отчет по лабораторной работе
15	Итого	6	1-18	108	36	144

Содержание дисциплины