Рабочая программа |
| Форма Ф СО ПГУ 7.18.2/06 |
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова
Факультет химических технологий и естествознания
Кафедра химии и химических технологий
Рабочая учебная программа
дисциплины «Неорганическая химия»
для студентов специальностей «5В072700-Технология продовольственных продуктов»
Павлодар
Лист утверждения рабочей учебной программы, разработанной на основании государственного общеобязательного стандарта образования специальности и типовой программы |
| Форма Ф СО ПГУ 7.18.3/31 |
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по УР
« » 20_ г.
Составитель: к. х.н., старший преподаватель
Кафедра химии и химических технологий
Рабочая учебная программа
по дисциплине «Неорганическая химия»
для студентов специальности «5В072700-Технология продовольственных продуктов»
Рабочая программа разработана на основании Государственного общеобязательного стандарта образования специальности 3.08.323 – 2006 и типовой программы 22.06.2006г.
Рекомендована на заседании кафедры от «___»_________20__г.
Протокол №____
Заведующий кафедрой ___________
Одобрена учебно-методическим советом факультета химических технологий и естествознания «___»________ 20__ г., протокол № __
Председатель УМС ________________
СОГЛАСОВАНО
Декан факультета ________________ «___»_______2011г.
ОДОБРЕНО ОПиМО
Начальник ОПиМО ______________ «___»_______2011г.
Одобрена учебно-методическим советом университета
«_____»______________20__г. Протокол №____
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель дисциплины – способствовать развитию творческого мышления, формированию научного мировоззрения студентов, раскрывать связь практических умений и навыком для активной инженерной деятельности.
Задачи дисциплины – углубить знания студентов в области неорганической химии, научить студентов применять полученные знания, также получить навыки самостоятельной работы над учебной и специальной литературой; навыки проведения химических экспериментов; навыки по обобщению наблюдаемых фактов и полученных данных при
выполнении лабораторных опытов и закреплению теоретического материала.
В результате изучения данной дисциплины студенты должны:
Студент должен знать: основные классы неорганических и органических соединений; основные стехиометрические законы с позиции атомно-молекулярного учения; строение атома, периодический закон и периодическую систему ; химическую связь и строение молекул; окислительно-восстановительные процессы; скорость химических реакций; химическое равновесие; растворы; основные источники загрязнения окружающей среды.
Студент должен уметь: решать химические задачи расчетного и теоретического характера; пользоваться специальной и справочной литературой; владеть техникой химических расчетов на основе полученных данных эксперимента; уметь рассматривать свойства элементов и условий протекания химических реакций с теоретической точки зрения, применяя Периодический закон, сведения о строении атомов, закон действующих масс, теорию растворов и т. д.
Пререквизиты
Для освоения данной дисциплины необходимы знания, умения и навыки приобретенные при изучении следующих дисциплин:
1. Школьный курс химии.
| Тематический план дисциплины |
| Форма Ф СО ПГУ 7.18.2/07 |
| |
| 3. Содержание дисциплины |
| |||
3.1 ТЕМАТИЧЕСКИЙ План ДИСЦИПЛИНЫ | |||||
№ п/п | Наименование тем | Количество часов | |||
Лек | Лаб | Практ | СРС | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1. | Введение Основные понятия и законы химии | 2 | 3 | 1 | 12 |
2. | Теоретические основы химии | 3 | 3 | 2 | 12 |
3 | Общие закономерности химических процессов | 4 | 3 | 2 | 12 |
4. | Химические процессы в растворах | 3 | 3 | 1,5 | 12 |
5. | Специальные разделы химии | 3 | 3 | 1 | 12 |
Всего: | 15 | 15 | 7,5 | 60 | |
3.2 Содержание теоретического курса
Тема 1. Введение Основные понятия и законы химии.
Химия как предмет естествознания. Предмет химии и ее связь с другими науками. Значение химии в формировании научного мировоззрения и ее роли в развитии технологии пищевых и перерабатывающих производств. Атом, молекулы, относительная атомная масса, моль. Определение атомных и молекулярных масс. Химический знак, формула, уравнения. Стехиометрические законы химии: сохранения массы, постоянства состава, простых кратных отношений, простых объемных отношений, эквивалентов, Авогадро. Химия и охрана окружающей среды.
Тема 2. Теоретические основы химии.
Квантово-механическая модель атома. Квантовые числа. Атомные орбитали. Принцип Паули. Правила Клечковского и Хунда, порядок заполнения атомных орбиталей. Строение многоэлектронных атомов. Периодическая система элементов и строение атома. Электронные и электронно-графические формулы атомов элементов. Нормальное и возбужденное состояния атома. Периодический характер изменения некоторых свойств атома, элемента и его соединения. Значение Периодического закона . Причины возникновения химической связи. Основные и специфические типы химических связей: ионная, ковалентная, металлическая, водородная и координационная. Метод валентных связей. Понятие о методе молекулярных орбиталей. Характеристики химической связи: энергия, длина и угол между химическими связями. Гибридизация атомных орбиталей и геометрия молекул. Полярность химической связи и молекулы в целом. Внутри - и межмолекулярное взаимодействия. Соединения с водородной связью и их свойства. Донорно-акцепторное взаимодействие молекул. Комплексные соединения, их номенклатура и классификация. Теория образования комплексных соединений. Строение комплексных соединений: внешняя и внутренняя сферы, комплексообразователь, лиганды, заряд и координационное число комплексообразователя. Получения, свойства и практическое применение комплексных соединений. Классы неорганических соединений и их генетическая связь. Кислотно-основной характер неорганических гидроксидов и некоторые их свойства. Сила и термическая прочность неорганических гидроксидов с точки зрения строения атома и полярности связи. Теория кислот и оснований. Типы солей, их получение и свойства.
Тема 3. Общие закономерности химических процессов.
Основные понятия химической термодинамики (система, процесс, параметры, функции, законы). Тепловые эффекты химических реакций. Термохимия. Закон Гесса и его следствия. Термодинамические функции: энтропия, внутренняя энергия, энтальпия, энергия Гиббса, энергия Гельмгольца. Возможность и направленность протекания самопроизвольного химического процесса. Взаимосвязь и расчеты термодинамических функций. Основные понятия и условия химического взаимодействия частиц. Типы реакций. Кинетические параметры химической реакции: молекулярность, порядок реакции, скорость и константа реакции, энергия активации. Факторы, влияющие на скорость реакции: концентрация, температура, давление, природа реагентов и т. д. Теория активных соударений. Гомогенный, гетерогенный и ферментативный катализ. Условия химического равновесия. Константа равновесия и ее связь с термодинамическими функциями. Смещение химического равновесия - принцип Ле-Шателье. Факторы, влияющие на смещение равновесия: концентрация, давление и температура.
Тема 4. Химические процессы в растворах.
Типы и классификация растворов. Законы идеальных растворов. Физико-химический характер процесса растворения. Растворимость. Факторы, влияющие на растворимость: природа растворителя и растворенного вещества, температура и давление. Термодинамика процесса растворения. Понятие о произведении растворимости малорастворимого в воде электролита. Условия, пути растворения и выпадения осадка. Способы выражения количественного состава растворов и их взаимные пересчеты. Значение водных растворов в пищевой технологии. Растворы электролитов и электролитическая диссоциация. Количественные характеристики процесса электролитической диссоциации: степень диссоциации и константа диссоциации. Теории и механизмы процесса электролитической диссоциации (Аррениус, Дебай-Гюккель, Менделеев, Каблуков и т. д.). Активная и аналитическая концентрации, коэффициент активности и ионная сила электролитов. Факторы, влияющие на глубину процесса электролитической диссоциации. Электролитическая диссоциация различных классов неорганических соединений. Ионные реакции, их направленность. Ионное произведение воды. Водородный и гидроксильный показатели, их значения в различных водных средах. Степень и константа гидролиза. Факторы, влияющие на глубину гидролиза. Гидролиз солей. Механизм реакций гидролиза солей, шкала значений рН водных растворов различных типов гидролизующихся солей. Обратимый и необратимый гидролиз. Основные понятия об окислительно-восстановительных реакциях (ОВР): окислитель, восстановитель, окисление, восстановление, электронный баланс. Типичные окислители и восстановители. Факторы, влияющие на глубину ОВР. Уравнивание ОВР: метод электронного баланса и ионно - электроный метод. Типы ОВР. Масса эквивалента окислителя и восстановителя. Определение и классификация электрохимических процессов. Термодинамика электродных процессов. Понятие об электродных потенциалах. Гальванические элементы. ЭДС и ее измерение. Стандартный водородный электрод и водородная шкала потенциалов. Уравнение Нернста. Потенциалы металлических и окислительно-восстановительных электродов. Электролиз. Законы Фарадея. Выход по току. Электролиз с нерастворимыми и растворимыми анодами. Практическое применение электролиза. Основные виды коррозии. Химическая коррозия. Электрохимическая коррозия. Методы защиты от коррозии: легирование, электрохимическая защита, защитные покрытия. Изменения свойств коррозионной среды. Ингибиторы коррозии.
Тема 5. Специальные разделы химии.
Зависимость свойств металлов от их положения в периодической системе . Интерметаллические соединения и твердые растворы металлов. Получение, физические и химические свойства металлов и их соединений. Практическое применение соединений металлов в пищевой промышленности. Неметаллы и металлоиды. Зависимость свойств неметаллов от их положения в периодической таблице . Получение, физические и химические свойства неметаллов и их соединений. Практическое применение соединений неметаллов в пищевой промышленности. Строение молекул и свойства воды. Диаграмма состояния воды. Диаграмма растворимости систем вода-соль. Химические свойства воды. Взаимодействие воды с простыми веществами и сложными соединениями. Природные воды, их состав. Жесткость воды. Умягчение и обессоливание воды. Роль и значение воды в жизнедеятельности человека.
Технический прогресс и экологические проблемы. Роль химии в решении экологических проблем. Защита воздушного и водного бассейнов от загрязнений. Характеристика сточных вод. Методы очистки сточных вод.
3.3 Содержание лабораторных занятий
Тема 1. Введение. Техника безопасности. Закон эквивалента. Определение эквивалентной массы цинка. |
Тема 2. Изменение свойств элементов и их соединений в периодической системе. |
Тема 3. Классификация неорганических соединений: 1) Способы получения оксидов. 2) Способы получения оснований 3) Получение кислот 4) Способы получения солей Тема 4. Растворы. Методы приготовления растворов различной концентрации. Тема 5. Окислительно-восстановительные реакции (КMnO4, K2Cr2O7). Тема 6. Гидролиз солей. Тема 7. Электролиз солей. |
3.4 Содержание практических занятий
1) Тема 1. Введение Основные понятия и законы химии
Атом, молекулы, относительная атомная масса, моль. Определение атомных и молекулярных масс. Химический знак, формула, уравнения. Стехиометрические законы химии: сохранения массы, постоянства состава, простых кратных отношений, простых объемных отношений, эквивалентов, Авогадро.
2) Тема 2. Теоретические основы химии
Квантово-механическая модель атома. Квантовые числа. Атомные орбитали. Периодическая система элементов и строение атома. Периодический характер изменения некоторых свойств атома, элемента и его соединения. Значение Периодического закона . Типы химических связей: ионная, ковалентная, металлическая, водородная и координационная. Полярность химической связи и молекулы в целом. Внутри - и межмолекулярное взаимодействия. Строение комплексных соединений: внешняя и внутренняя сферы, комплексообразователь, лиганды, заряд и координационное число комплексообразователя.
3) Тема 3. Общие закономерности химических процессов
Основные понятия химической термодинамики (система, процесс, параметры, функции, законы). Тепловые эффекты химических реакций. Термохимия. Закон Гесса и его следствия. Термодинамические функции: энтропия, внутренняя энергия, энтальпия, энергия Гиббса, энергия Гельмгольца. Основные понятия и условия химического взаимодействия частиц. Химическое равновесие.
4) Тема 4. Химические процессы в растворах
Типы и классификация растворов. Термодинамика процесса растворения. Понятие о произведении растворимости. Растворы электролитов и электролитическая диссоциация. Количественные характеристики процесса электролитической диссоциации: степень диссоциации и константа диссоциации. Ионное произведение воды. Водородный показатель. Гидролиз солей. Основные понятия об окислительно-восстановительных реакциях (ОВР). Уравнивание ОВР: метод электронного баланса и ионно - электроный метод. Электролиз. Основные виды коррозии. Химическая коррозия. Электрохимическая коррозия. Ингибиторы коррозии.
5) Тема 5. Специальные разделы химии
Получение, физические и химические свойства металлов и их соединений. Зависимость свойств неметаллов от их положения в периодической таблице . Получение, физические и химические свойства неметаллов и их соединений. Строение молекул и свойства воды. Диаграмма состояния воды. Роль химии в решении экологических проблем.
3.5 Содержание СРС
№ | Вид СРС | Форма отчетности | Вид контроля | Объем в часах |
1 | Подготовка к лекционным занятиям | Рабочая тетрадь | Участие на занятий | 15 |
2 | Подготовка к лабораторным работам | Участие на занятий | 7,5 | |
3 | Подготовка к практическим занятиям | Рабочая тетрадь | Участие на занятии | 7,5 |
4 | Подготовка и выполнение домашних заданий | Рабочая тетрадь | Отчёт | 10 |
5 | Подготовка к контрольным мероприятиям | РК 1, РК 2, коллоквиум и др. | 20 | |
Всего: | 60 |
3.5.1. Темы, предлагаемые студентам для самостоятельного изучения
1. Квантово-механическая модель атома. Квантовые числа. Атомные орбитали. Рекомендуемая литература: [1,2,3]
2. Характеристики химической связи: энергия, длина и угол между химическими связями. Гибридизация атомных орбиталей и геометрия молекул. Полярность химической связи и молекулы в целом.
Рекомендуемая литература: [11,2,3 ]
3. Направление химических процессов.
Рекомендуемая литература: [1,2,3,8]
4. Энергия активации. Гомогенный и гетерогенный катализ. Понятие о механизме каталитических реакций, Ингибиторы.
Рекомендуемая литература: [1,2,3,8]
5. Ионное произведение воды. Водородный показатель. Гидролиз солей. Произведение растворимости. Окислительно - восстановительные реакции. Рекомендуемая литература: [1,2,3,8]
6. Практическое применение соединении металлов в пищевой промышленности.
Рекомендуемая литература: [5,6,7,8]
7. Практическое применение соединении неметаллов в пищевой промышленности Рекомендуемая литература: [5,6,7]
8. Жесткость воды. Умягчение и обессоливание воды. Роль и значение воды в
жизнедеятельности человека.
Рекомендуемаялитература:[1,2,4,5,6,7]
10. Характеристика сточных вод. Методы очистки сточных вод.
Рекомендуемая литература: [5,6,7,13]
11. Условия, пути растворения и выпадения осадка. Способы выражения
количественного состава растворов и их взаимные пересчеты. Значение
водных растворов в пищевой технологии.
Рекомендуемая литература: [5,6,7,13,14,15]
12. Факторы, влияющие на глубину процесса электролитической диссоциации.
Электролитическая диссоциация различных классов неорганических соединений. Ионные реакции, их направленность.
Рекомендуемая литература: [5,6,7,12,13,15]
13. Гомогенный, гетерогенный и ферментативный катализ.
Рекомендуемая литература: [4,5,6,7,12,13]
14. Возможность и направленность протекания самопроизвольного химического
процесса. Взаимосвязь и расчеты термодинамических функций.
Рекомендуемая литература: [4,5,6,7,11,13]
15. Химическая классификация природных вод. Химические процессы природных вод (кислотно-основные равновесия, окислительно-восстановительные реакции, комплексообразование).
Рекомендуемая литература: [5,6,7,11,12,13]
Выписка из рабочего учебного плана специальности |
| Форма Ф СО ПГУ 7.18.1/10 |
Выписка из учебного рабочего учебного плана
специальностей «5В072700-Технология продовольственных продуктов»
№ | Форма обучения | Формы контроля | Объем работы студ. в часах | Распределение часов по курсам и семестрам (часов) | ||||||||||
экз. | зач. | кп. | кр. | РГР | кон. раб | всего | лек | пр. | лаб | срс срсп | лек | пр. | лаб | срс срсп |
общ | ауд | срс | ||||||||||||
1. | очная на базе средн. | 1 | 90 | 30 | 60 | Семестр 1 | Семестр 2 | |||||||
15 | 7,5 | 7,5 | 60 |
Литература Основная:
1. Глинка ИЛ. Общая химия. Л.:Химия, 1983. – 720с.
2. Петров ММ, , Кукушкин 10.Н. Неорганическая химия, Изд-во «Химия», 1976. – 479 С.
3.Общая химия: Учебник/Под редакцией , . 3-е изд. М: Изд-во МГУ, 1989. – 638 С.
4. , Г, Введение в экологическую химию, Москва «Высшая школа», 1994. – 400 С.
5. С, Безуглова . Учебник для студентов вузов. Ростов - на - Дону,«Феникс», 2000. – 317 С.
6. , , Янин окружающей среды, Москва «Недра», 1990. – 335 С.
7. , Торегожина -методический комплекс по дисциплине «Химия с основами геохимии», Алматы, КазНУ, 2000. – 96 С.
Дополнительная:
8. Зайцев -структурный подход обучения общей химии,
М., 1983
9. Зайцев химия, Москва, «Высшая школа», 1983. – 246 С.
10. Дж. Андруз, П. Бримблекумб, . Введение в химию окружающей среды, Изд-во «Мир», 1999. – 270 С.
11. Химические основы экологии. Под ред. проф. , М., 1995. – 213 С.
12. Корте Фридгельм, Бахадир Мюфит, Клайн Вернер, Экологическая химия, Изд-во «Мир» , 1997. – 395 С.
13. П. Жилин окружающей среды, Москва, 2001, – 225 С.
14. Химия окружающей среды. / Под ред. . М, 1982
15. Богдановский ГА. Химическая экология, Изд-во МГУ, 1994. – 237 С.
Литература
Основная
1. Болдырев и коллоидная химия. – М.: Высшая школа, 1984
2. Васильев химия. - М.: Высшая школа,1989
3. Глинка и упражнения по общей химии. - М.: 1988.
4. Глинка химия./ Под ред. .-28-е изд., перераб. И дон. - М.: Интеграл-Пресс, 2000.-728с.
5. Грандберг химия. – М.: Высшая школа, 1989
6. Золотов аналитической химии. 2ч. – М.: Высшая школа, 2000
7. Киреев курс физической химии. – М.: Химия, 1969
8. , Смарыгина химия. - М.: Высшая школа, 2002
9. Сеитов электронной теории в органической химии. – Алма-Ата: Мектеп, 1981
10. Степаненко органической химии. – М.: Высшая школа, 1979
11. , Биоорганическая химия. – М.: Медицина, 1991
12. Хмельницкая и коллоидная химия. – М.: Высшая школа, 1988
13. , Цитович химия. - М.: 1978.
14. Цитович. аналитической химии. - М.: Высшая школа, 1985.
Дополнительная литература
15. Дрюк А, Малиновский органической химии
16. Общая химия. / Под ред. . – Минск: Университет, 2003г.
17. и др. Практикум по химии – Алматы: Мектеп, 1987г.
18. , Фролова по общей и неорганической химии – М.: Дрофа, 2002г.
19. Писаренко коллоидной химии
