Физика и химия волокнообразующих полимеров (стр. 1 )

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ивановский государственный химико-технологический университет»

Факультет органической химии и технологии

Кафедра химической технологии волокнистых материалов

Утверждаю: проректор по УР

_______________

« » 2011 г.

Рабочая учебная программа дисциплины

Физика и химия волокнообразующих полимеров

Направление подготовки 240100 Химическая технология

Профиль подготовки 240202 Химическая технология и оборудование

отделочного производства

Квалификация (степень) Бакалавр

Форма обучения очная

Иваново 2011

1. Цели освоения дисциплины

Дисциплина «Физика и химия волокнообразующих полимеров» является одним из основных и важнейших учебных предметов в системе подготовки студентов, обучающихся по профилю 240202 - Химическая технология и оборудование отделочного производства. Дисциплина напрямую связана с дисциплиной «Химическая технология текстильных материалов», являясь вместе с последней, первоосновой для познания сущности процессов химического облагораживания текстильных материалов.

Целью освоения дисциплины является изучение теоретических основ физикохимии волокнообразующих полимеров; ознакомление с современными методами получения и исследования полимерных материалов; изучение особенностей химического строения и физической структуры важнейших видов волокнистых материалов природного и химического происхождения, используемых в текстильной промышленности, а также методов придания им комплекса свойств, отвечающих задачам практического использования в народном хозяйстве и быту.

2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина относится к вариативным дисциплинам профессионального цикла, базируется на результатах изучения дисциплин естественнонаучного цикла, в том числе химических дисциплин (неорганическая, органическая, аналитическая, коллоидная и физическая химия), физики и экологии. Для успешного усвоения дисциплины студент должен

знать:

- электронное строение атомов и молекул, основы теории химической связи в соединениях разных типов, строение вещества в конденсированном состоянии, основные закономерности протекания химических процессов и характеристики равновесного состояния, методы описания химических равновесий в растворах электролитов, химические свойства элементов различных групп Периодической системы и их важнейших соединений, строение и свойства координационных соединений;

- принципы классификации и номенклатуру органических соединений; строение органических соединений; классификацию органических реакций; свойства основных классов органических соединений; основные методы синтеза органических соединений; основные этапы качественного и количественного химического анализа; теоретические основы и принципы химических и физико-химических методов анализа - электрохимических, спектральных, хроматографических; методы разделения и концентрирования веществ; методы метрологической обработки результатов анализа; начала термодинамики и основные уравнения химической термодинамики; методы термодинамического описания химических и фазовых равновесий в многокомпонентных системах; термодинамику растворов электролитов и электрохимических систем; уравнения формальной кинетики и кинетики сложных, цепных, гетерогенных и фотохимических реакций; основные теории гомогенного, гетерогенного и ферментативного катализа

уметь:

- работать в качестве пользователя персонального компьютера, использовать внешние носители информации для обмена данными между машинами, создавать резервные копии и архивы данных и программ, использовать численные методы для решения математических задач, использовать языки и системы программирования для решения профессиональных задач, работать с программными средствами общего назначения;

- решать типовые задачи, связанные с основными разделами физики, использовать физические законы при анализе и решении проблем профессиональной деятельности;

- выполнять основные химические операции, определять термодинамические характеристики химических реакций и равновесные концентрации веществ, использовать основные химические законы, термодинамические справочные данные и количественные соотношения неорганической химии для решения профессиональных задач;

- синтезировать органические соединения, провести качественный и количественный анализ органического соединения с использованием химических и физико-химических методов анализа;

- выбрать метод анализа для заданной аналитической задачи и провести статистическую обработку результатов аналитических определений;

- прогнозировать влияние различных факторов на равновесие в химических реакциях;

владеть:

- методами поиска и обмена информацией в глобальных и локальных компьютерных сетях, техническими и программными средствами защиты информации при работе с компьютерными системами, включая приемы антивирусной защиты; - методами проведения физических измерений, методами корректной оценки погрешностей при проведении физического эксперимента; - теоретическими методами описания свойств простых и сложных веществ на основе электронного строения их атомов и положения в Периодической системе химических элементов, эксперименталь­ными методами определения физико-химических свойств неорганических соединений;

- экспериментальными методами синтеза, очистки, определения физико-химических свойств и установления структуры органических соединений;

- методами проведения химического анализа и метрологической оценки его результатов;

навыками вычисления тепловых констант равновесия химических реакций при заданной температуре; давления насыщенного пара над индивидуальным веществом, состава сосуществующих фаз в двухкомпонентных системах;

-методами определения констант скорости реакций различных порядков по результатам кинетического эксперимента.

Освоение данной дисциплины необходимо для успешного изучения цикла профессиональных дисциплин:

- Химической технологии текстильных материалов, части 1 и 2;

- Оборудование отделочного производства;

- Практические технологии отрасли,

- Практическое колорирование

- При выполнении квалификационной работы бакалавра.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

способностью и готовностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);

использовать знания о современной физической картине мира, пространственно-временных закономерностях, строении вещества для понимания окружающего мира и явлений природы (ПК-2);

использовать знания о строении вещества, природе химической связи в различных классах химических соединений для понимания свойств материалов и механизма химических процессов, протекающих в окружающем мире (ПК-3);

основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ПК-5);

способен использовать знание свойств химических элементов, соединений и материалов на их основе для решения задач профессиональной деятельности (ПК-23);

изучать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-25).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

знать:

основные принципы синтеза и технологии получения волокнообразующих по­лимеров; важнейшие реакции полимеров; взаимосвязь между строением и свой­ствами полимерных тел; специфику агрегатных, фазовых и физических состоя­ний и переходов полимеров; деформационные свойства полимеров в различных физических состояниях; характер влияния физической структуры на деформационные свойства и механи­ческую прочность полимеров; реологические свойства полимеров; особенности химического строения и физической структуры природных (хлопок, лен, шерсть, шелк) и химических (вискозные, ацетилцеллюлозные, полиамидные, полиэфирные, полиакрилонитрильные и др.) волокон; химические и физико-механические свойства, определяющие потребительские характеристики и влияющие на технологические условия их отделки; способы модификации структуры и свойств волокнистых материалов.

уметь:

применять полученные знания при теоретическом анализе причинно-следст­венных связей между строением и свойствами полимерных тел; произвести выбор оптимальных концентрационных и температурно-времен­ных параметров обработки волокнистых материалов применительно к конкрет­ной задаче; определять температуру стеклования и температурные ре­жимы колорирования волокнистых материалов; выбирать необходимые методы исследования химических, физических и реологических свойств полимерных систем; проводить анализ и давать квалифицированное заключение о качестве волокнистого сырья.

владеть:

информацией об ассортименте, областях применения и перспективах развития производства полимерных материалов для текстильной химии; владеть навыками синтеза и определения важнейших структурных параметров полимеров; методами экспериментальных исследований химических свойств, физической структуры и физико-механических характеристик волокнистых материалов; методами контроля качества текстильной продукции и степени деструкции волокнистых материалов; методами идентификации волокнистых материалов.

4.Структура дисциплины Физика и химия волокнообразующих полимеров

Общая трудоемкость дисциплины составляет 7 зачетных единиц, 252 часа.

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
5	6	7	8
Аудиторные занятия (всего)	102	102
В том числе:
Лекции	41	41
Практические занятия (ПЗ)	-	-
Семинары (С)	-	-
Лабораторные работы (ЛР)	61	61
Самостоятельная работа (всего)	150	150
В том числе:
Курсовой проект (работа)	-	-
Расчетно-графические работы	-	-
Реферат	25	25
Оформление отчетов по лабораторным работам	20	20
подготовка к текущим занятиям, коллоквиумам	80	80
Подготовка к экзамену	25	25
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)		зачет, экзамен
Общая трудоемкость час зач. ед.	252	252
7	7

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

Модуль 1. Химия полимеров

Основные разделы науки о полимерах. История становления химии и физики полимеров как науки. Полимеры и научно-технический прогресс в текстильном отделочном производстве.