ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
«Согласовано» | «Утверждаю» |
___________________ Руководитель ООП по направлению 151000 профессор |
_______________________ Заведующий кафедрой ОФХ профессор |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ХИМИя»
Направление подготовки:151000 Технологические машины и оборудование
Профиль подготовки: «Металлургические машины и оборудование»;
«Оборудование нефтегазопереработки»;
«Технологические машины и оборудование для
разработки торфяных месторождений»
«Технологические процессы в машиностроении»
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Составитель: доцент , асс.
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012
1. Цели и задачи дисциплины: целью изучения дисциплины «Химия» является приобретение студентами знаний в области общей и неорганической химии в качестве естественнонаучной дисциплины, необходимых для последующего логического перехода к изучению цикла профессиональных дисциплин по направлению 151000 «Технологические машины и оборудование» по профилю «Металлургические машины и оборудование».
В соответствии со стандартными требованиями к образованности специалиста в результате изучения теоретического курса и прохождения лабораторного практикума по химии задачей дисциплины является получение студентом необходимого объема знаний в области общей и неорганической химии, научиться применять эти знания для решения практических задач.
2. Место дисциплины в структуре ООП: дисциплина «Химия» относится к циклу математических и естественнонаучных дисциплин и входит в его базовую часть. Для изучения дисциплины студент должен обладать знаниями по предмету «Химия», устанавливаемыми ФГОС для среднего (полного) образования. Дисциплина является предшествующей для изучения последующих дисциплин цикла Б.2 (математические и естественнонаучные дисциплины) в базовой части - Экология (3-й семестр), в вариативной части - Металлургия и основы металлургического производства (3-й семестр), Моделирование процессов и объектов в химических производствах (3-й семестр); цикла Б.3 (профессиональный цикл) в базовой части - Технология конструкционных материалов (2-й семестр), Материаловедение (3-й семестр), профиль «Металлургические машины и оборудование» в вариативной части - Гидро - и пирометаллургическое оборудование (6, 7-й семестры); профиль «Оборудование нефтегазопереработки» в вариативной части - Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии (6, 7-й семестры), Технология нефтегазопереработки и нефтехимического синтеза (6-й семестр), Защита оборудования от коррозии (7-й семестр); профиль «Технологические машины и оборудование для разработки торфяных месторождений» в вариативной части - Новые технологии в торфяной промышленности».
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных компетенций:
= способен на научной основе организовать свой труд, оценивать с большой степенью самостоятельности результаты своей деятельности, владеть навыками самостоятельной работы (ОК-6);
= способен к приобретению с большой степенью самостоятельности новых знаний с использованием современных образовательных и информационных технологий (ОК-7);
= способен к целенаправленному применению базовых знаний в области химических наук в профессиональной деятельности (ОК-9);
= умеет выбирать основные и вспомогательные материалы и способы реализации основных технологических процессов при изготовлении изделий машиностроения (ОК-11).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: принципы использования природных ресурсов, энергии и материалов, основные химические положения, законы и другие сведения, необходимые для применения в конкретной предметной области при изготовлении машиностроительной продукции.
Уметь: применять физико-химические методы для проектирования изделий и технологических процессов в машиностроении; применять математические методы, физические и химические законы и вычислительную технику для решения типовых профессиональных задач; использовать основные понятия, законы и модели химических систем, химической идентификации; методы теоретического и экспериментального исследования в химии; расчеты по формулам соединений и уравнениям реакций; расчеты концентрации растворов; водородного показателя, расчеты ионного состава растворов электролитов; пользоваться таблицами и справочниками.
Владеть: методами построения математических, физических и химических моделей при решении производственных задач; опытом планирования, постановки и обработки данных химического эксперимента; расчетов растворимости солей и гидроксидов при заданных условиях, прогнозирования свойств элементов и их соединений
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы.
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |||
1 | |||||
Аудиторные занятия (всего) | 72 | 72 | |||
В том числе: | - | - | - | - | - |
Лекции | 28 | 28 | |||
Практические занятия (ПЗ) | |||||
Семинары (С) | |||||
Лабораторные работы (ЛР) | 44 | 44 | |||
Самостоятельная работа (всего) | 72 | 72 | |||
В том числе: | - | - | - | - | - |
Курсовой проект (работа) | |||||
Расчетно-графические работы | |||||
Реферат | 12 | 12 | |||
Другие виды самостоятельной работы | 60 | 60 | |||
Выполнение домашних заданий | 20 | 20 | |||
Подготовка к лабораторным работам | 10 | 10 | |||
Составление отчетов к лабораторным работам | 20 | 20 | |||
Подготовка к контрольной работе | 10 | 10 | |||
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) | экзамен | экзамен | |||
Общая трудоемкость час зач. ед. | 144 | 144 | |||
4 | 4 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1. | Строение вещества | Основные принципы квантово-механической модели строения атомов. Волновая функция, уравнение Шредингера. Квантовые числа. Распределение электронов в атомах элементов по энергетическим уровням и подуровням. Химическая связь атомов в молекулах. Природа и параметры химической связи. Типы химической связи и механизм их образования Химическая связь и структура минералов. |
2. | Химия элементов | Периодический закон и периодическая система элементов, связь с электронным строением атомов. Распространенность элементов в природе. Классификация и номенклатура химических соединений. Свойства простых веществ и их соединений. Особенности химии углерода |
3. | Общие закономерности химических процессов. | Стехиометрические законы. Гомогенные и гетерогенные химические системы. Основные типы химических реакций. Особенности и типы окислительно-восстановительных реакций. Важнейшие окислители и восстановители. Влияние условий на окислительно-восстановительные свойства системы. |
4. | Химическая термодинамика. | Первое начало термодинамики и его приложения. Законы Гесса и Кирхгофа. Вычисление теплового эффекта химической реакции при любых температурах. Второе начало термодинамики. Понятие об энтропии и других термодинамических функциях состояния системы Способы их вычисления для различных процессов. Определение направления протекания самопроизвольных процессов в природе при различных условиях. Основные законы химического равновесия и их практическое применение. Управление химическими процессами. |
5. | Химическая кинетика. | Скорость, порядок и механизм химических реакций Кинетические уравнения для реакций различных порядков. Гетерогенные реакции и их роль в процессах образования минералов и горных пород. Катализ. Цепные реакции. |
6. | Растворы | Молекулярно-ионно-дисперсные системы (истинные растворы). Способы выражения концентрации растворов Коллигативные свойства растворов. Ионные равновесия в растворах электролитов. Ионное произведение воды, водородный и гидроксильный показатель. Гидролитические равновесия вычисление степени гидролиза, константы гидролиза и рН в растворах солей, а также ионного состава этих растворов Растворимость и произведение растворимости веществ Влияние температуры и посторонних электролитов на растворимость. |
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
7. | Дисперсные системы. | Классификация и основные характеристики дисперсных систем Их значение Коллоидно-дисперсные системы и поверхностные явления. Поверхностные избытки и самопроизвольные процессы на границе раздела фаз. Адсорбция, ее практическое значение. Применение ионообменных материалов. Кинетическая и агрегативная устойчивость коллоидно-дисперсных систем, коагуляция. Роль дисперсных систем и поверхностных явлений в процессах формирования рудных тел и их добыче |
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п | Наименование обеспе-чиваемых (последую-щих) дисциплин | № № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
1. | Экология | + | + | + | + | + | + | |
2. | Металлургия и основы металлургического производства | + | + | + | + | + | + | + |
3. | Моделирование процессов и объектов в химических производствах | + | + | + | + | + | ||
4. | Технология конструкционных материалов | + | + | + | + | + | + | + |
5. | Материаловедение | + | + | + | + | + | + | |
профиль «Металлургические машины и оборудование» | ||||||||
6. | Гидро - и пирометаллургическое оборудование | + | + | + | + | + | + | + |
профиль «Оборудование нефтегазопереработки» | ||||||||
7. | Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии | + | + | + | + | + | + | + |
8. | Технология нефтегазопереработки и нефтехимического синтеза | + | + | + | + | + | + | + |
9. | Защита оборудования от коррозии | + | + | + | + | + | + | + |
профиль «Технологические машины и оборудование для разработки торфяных месторождений» в вариативной части - | ||||||||
10 | Новые технологии в торфяной промышленности» | + | + | + | + | + | + | + |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекц. | Практ. зан. | Лаб. зан. | Семин | СРС | Все-го час. |
1. | Строение вещества | 4 | 4 | 6 | 16 | ||
2. | Химия элементов | 4 | 12 | 26 | 32 | ||
3. | Общие закономерности химических процессов. | 4 | 6 | 8 | 20 | ||
4. | Химическая термодинамика. | 4 | 4 | 6 | 16 | ||
5. | Химическая кинетика. | 4 | 4 | 6 | 16 | ||
6. | Растворы | 4 | 8 | 12 | 24 | ||
7. | Дисперсные системы. | 4 | 6 | 8 | 20 | ||
Итого: | 28 | 44 | 72 | 144 |
6. Лабораторный практикум
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудо-емкость (час.) |
1. | 1 | Исследование окислительно-восстановительных реакций | 5 |
2. | 1 | Исследование свойств комплексных соединений | 4 |
3. | 2 | Свойства неметаллов | 5 |
4. | 2 | Свойства металлов главных подгрупп | 4 |
5. | 2 | Свойства металлов побочных подгрупп | 4 |
6. | 3 | Определение химического эквивалента металла | 4 |
7. | 3 | Определение молекулярной массы вещества | 4 |
8. | 3 | Исследование смещения равновесия химических реакций | 4 |
9. | 4 | Определение теплоты растворения соли | 4 |
10. | 4 | Определение теплоты реакции нейтрализации | 4 |
11. | 5 | Влияние концентрации на скорость реакции | 4 |
12. | 5 | Влияние температуры и катализаторов на скорость реакции | 4 |
13. | 6 | Исследование электролитической диссоциации и реакций в растворах электролитов | 4 |
14. | 6 | Исследование гидролиза солей | 4 |
15. | 6 | Приготовление буферного раствора | 4 |
16. | 6 | Приготовление раствора и определение его концентрации | 4 |
17. | 7 | Получение и исследование свойств лиофобных золей | 4 |
18. | 7 | Изучение коагуляции коллоидных растворов | 4 |
7. Практические занятия (семинары)
не предусмотрены учебным планом и основной образовательной программой
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ)_______ не предусмотрено учебным планом и основной образовательной программой___________________________________
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. Общая химия. Сборник задач. - СПб.: Изд-во СПГГИ, 2006.
2. Общая химия. Лабораторный практикум. - СПб: Изд-во СПГГИ, 2009.
б) дополнительная литература
1. Гольбрайх задач и упражнений по химии. - М.: Высшая школа, 1997.
2. Дибров химия. - СПб.: Изд-во «Лань», 2001.
3. Краткий справочник физико-химических величин. Ред. Равдель А. А., Пономарева 7. - СПб: Иван Федоров, 2003.
4. Карапетьянц М. Х., Дракин и неорганическая химия. - М.: Химия, 1993.
5. Дибров и физическая химия. Часть 1. Строение вещества и периодический закон. Часть 2. Периодичность изменения основных химических свойств элементов. - СПб: Изд-во СПГГИ, 1994.
6. Суворов А. В., Никольский химия. - СПб: Химия, 1997.
7. , , Липин химия: методические указания. СПб.: СПГГИ. 2004.
программа химических расчетов HSC производства компании Outotec
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
1. База термодинамических данных: http://www. chem. msu. su/cgi-bin/tkv. pl
2. Интернет-библиотека: http://www.
3. Интернет-библиотека: http://www. *****
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
1. Лаборатории общей и неорганической химии: ауд. 3415, 3417, площадь каждого помещения – 67 кв м., количество рабочих мест – 15; лаборатории оснащены типовым лабораторным оборудованием: установки для титрования, установки для определения химического эквивалента металла, установки для термохимических измерений, рН-метры,
2. Специализированная аудитория 3532: площадь помещения 68 кв. м; количество рабочих мест – 30; оснащена наглядным стендовым материалом, справочными таблицами по химии.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Преподавание дисциплины основано на организации внутри дисциплины и междисциплинарных образовательных модулей, представляющих совокупность теоретических представлений и практических навыков по дидактическим единицам, изложенными в тексте программы во взаимосвязи с последующими и смежными дисциплинами.
Теоретические представления студент получает в результате изучения курса лекций и самостоятельного изучения литературных источников (учебников и учебных пособий). Теоретические представления закрепляются в процессе выполнения домашних заданий, контрольных и самостоятельных работ, составления реферата.
Практические навыки студентом приобретаются в ходе выполнения рекомендованного программой учебного лабораторного практикума, подготовке к лабораторным работам и оформления отчетов по результатам выполнения лабораторного эксперимента.
Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация является совокупностью данных по успешности выполнения студентом требований ФГОС ВПО, учебного плана, примерной учебной программы и включает
= посещение лекционных и лабораторных занятий;
= своевременная сдача домашних заданий в соответствии с предоставленным преподавателем графиком выполнения домашних работ;
= своевременное предоставление реферата в соответствии с графиком работы над рефератом, которых составляется лектором потока;
= выполнение учебного лабораторного практикума и предоставления отчетов по лабораторным работам в соответствии с графиком выполнения лабораторных работ и сроками сдачи отчетов, разрабатываемым лектором потока;
= успешное написание контрольной работы.
Разработчики:
Кафедра ОФХ доцент
Кафедра ОФХ ассистент
