Рабочая программа (стр. 1 )

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Алтайского государственного технического университета

имени

Бийский технологический институт (филиал)

УТВЕРЖДАЮ

Декан факультета ИТАУ

_______________

(подпись)

"___"__________200 г.

Кафедра _________Общей химии и экспертизы товаров______________________________

(наименование кафедры, обеспечивающей преподавание дисциплины)

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Дисциплины ЕН. Ф.04 Общая и неорганическая химия

Статус дисциплины обязательная________________________________

Специальности (направления) 240901 Биотехнология_______

Формы обучения ______очна-заочная____________________________

Объем дисциплины ______132 час_______________________________

(общий объем дисциплины, час.)

Семестр	Учебные занятия (час.)	Наличие курсовых проектов (КП), курсовых работ (КР), расчетных заданий (РЗ)	Форма итоговой аттестации (зач., экз.)
Аудиторные	СРС
всего	лекции	лабораторные занятия	практические занятия (семинары)
1	62	18	16	16	12	-	зач.. экз.
2	62	18	16	16	12	-	зач., экз

Рабочая программа разработана на основании «Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования» для подготовки дипломированного специалиста 240901 – Биотехнология, утвержденного 27 марта 2000 г. № 000.

Разработчик к. т.н., доцент

(должность, подпись, Ф. И.О.)

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры Общей химии и экспертизы товаров

(наименование кафедры)

Заведующий кафедрой _________________

(подпись, Ф. И.О.)

«_______» ________________200 г.

Согласована с профилирующими кафедрами

Заведующий кафедрой ________________________

(подпись, Ф. И.О.

«___» __________________200 г.

Одобрена советом (методической комиссией) факультета «Химической технологии и машиностроения»

Председатель _______________

«___» __________________200 г.

1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ,

ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

1.1  Цели и задачи дисциплины

Познание общей химии как одной из важнейших фундаментальных естественных наук необходимо для формирования научного мировоззрения. Изучение химии играет важную роль в творческом росте будущих специалистов. Глубокое понимание законов химии и их применение позволяют как совершенствовать существующие, так и создавать новые процессы, машины, установки и приборы. Химизация народного хозяйства является одним из важнейших путей интенсификации его развития.

Областями профессиональной деятельности выпускника специальности 200106 являются области науки и техники, включающие в себя совокупность средств, приемов, способов и методов человеческой деятельности, направленной на изготовление конкурентоспособной продукции машиностроения.

Химия относится к числу общенаучных учебных дисциплин. Инженер любой специальности должен обладать достаточными знаниями в области химии, требующимися при проектировании, изготовлении и эксплуатации различных механических устройств, автоматических линий, изделий, приборов и другой производственной продукции.

Знание курса химии необходимо для успешного изучения других общенаучных и специальных дисциплин.

В результате изучения дисциплины специалист должен знать и уметь использовать:

- теоретические представления о строении веществ и зависимости свойств и реакционной способности соединения от их строения;

- химические системы: дисперсные растворы, электрохимические, каталитические;

- энергетику и кинетику химических процессов, колебательные реакции;

- методы химической идентификации веществ;

- основы органической химии, свойства полимеров и олигомеров.

1. 2 Место дисциплины в учебном процессе

Химия относится к числу общенаучных учебных дисциплин. Инженер любой специальности должен обладать достаточными знаниями в области химии, требующимися при проектировании, изготовлении и эксплуатации различных механических устройств, автоматических линий, изделий, приборов и другой производственной продукции.

Знание курса химии необходимо для успешного изучения других общенаучных и специальных дисциплин. Глубокие знания в области общей химии предоставляют выпускникам широкие возможности трудоустройства после окончания вуза.

1.3 Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для  изучения данной дисциплины

Дисциплина "Химия" связана с другими естественнонаучными, общепрофессиональными и специальными дисциплинами межпредметными связями: предшествующими – с математикой, физикой, информатикой, биологией и другими общенаучными дисциплинами (рисунок 1).

Рисунок 1 - Межпредметные связи с другими дисциплинами

С другой стороны, современная химия – это разветвленная система многих наук: неорганической, органической, физической, аналитической химии, электрохимии, биохимии, которые осваиваются студентами специальности Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт) (рисунок 2).

Рисунок 2 – Место химии в системе наук

1.4 Требования к уровню освоения содержания дисциплины

В результате изучения дисциплины специалист должен знать и уметь использовать:

o  теоретические представления о строении веществ и зависимости свойств и реакционной способности соединения от их строения;

o  химические системы: дисперсные растворы, электрохимические, каталитические;

o  энергетику и кинетику химических процессов, колебательные реакции;

o  методы химической идентификации веществ;

o  основы органической химии, свойства полимеров и олигомеров.

2 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Общие идеи и основные положения курса общей химии излагаются на лекциях. Необходимая детализация и освоение курса обеспечиваются при прохождении лабораторного практикума и самостоятельной работе студентов.

Изучение курса строится на базе методологии системного подхода. В соответствии с системным анализом курса первым этапом его изучения является рассмотрение всей дисциплины как единой системы знаний и выявление ее роли в общеинженерной подготовке специалистов.

Вторым этапом изучения является рассмотрение структуры самого курса общей химии и иерархии его подсистем. Общая химия включает в себя две подсистемы: теоретическую, в которой рассматриваются основные закономерности химических процессов и методы их изучения, и практическую, в которой рассматривается химический практикум.

В теоретической части подсистемы рассматриваются общие законы и концепции химии, включая периодический закон, теорию химической связи, основные закономерности химических процессов, учение о растворах, окислительно-восстановительные реакции, основы органической химии, свойства полимеров, олигомеров.

Дальнейшим этапом изучения является применение полученных теоретических знаний для решения различных практических вопросов.

2.1 Лекции (34 час.)

№ п/п лекции	Наименование и содержание темы	Объем часов
1	2	3
	1 СЕМЕСТР
1	Модуль 1 Строение атома и веществ. Введение Наука и научные знания. Материя и движение. Формы существования материи: вещество и поле. Химическая форма движения материи, ее особенности. Место химии среди естественных наук. Предмет и задачи химии. Значение химии в изучении природы и развитии техники. Структура курса общей химии [1, c.10-14]. Атомно-молекулярное учение. Основные парадигмы современной химии. Основные понятия химии (атом, молекула, химический элемент, простые, сложные вещества). Стехиометрические законы химии и их роль в современной химии. Закон сохранения [1, c.14-16].	2
2	Строение атома. Открытие субатомных частиц. Первая модель атома. Строение атома по теории Бора. Представления о корпускулярно-волновом дуализме электрона. Принцип неопределенности. Волновая функция. Уравнение Шредингера. Квантовые числа. Атомные орбитали s-, p-, d-, f-типа. Энергия атомных орбиталей. Принципы заполнения атомных орбиталей. Правило Клечковского. Характеристика атома: атомный радиус, потенциал ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность. Современные представления о строении атома. Комплиментарность [1, c.17-26].	2
3	Химия и периодическая система элементов. Периодический закон . Современная формулировка периодического закона. Структура периодической системы и ее связь с электронной структурой атомов. Внутренняя и вторичная периодичность изменения свойств химических элементов. Реакционная способность веществ: кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства веществ [1, c.27-34].	2
4	Химическая связь. Химическая связь и основные черты химической связи. Основные характеристики химической связи: длина, энергия. Типы химической связи. Ионная связь. Дипольный момент связи. Ковалентная (полярная и неполярная) связь. Метод валентных связей (ВС), s - и p-, d - связи. Валентные углы Гибридизация орбиталей. Делокализованная ковалентная связь [1, c.35-56].	2
5	Метод молекулярных орбиталей (МО ЛКАО) Энергетические диаграммы двухатомных молекул второго периода [1, c.57-65].	2
6	Строение и свойства веществ. Межмолекулярные силы взаимодействия (силы Ван-дер-Ваальса). Водородная связь. Классификация и номенклатура комплексных соединений. Координационная теория. Типичные комплексообраз-ователи и лиганды. Моно - и полидентатные лиганды. Хелатные комплексы [1, c.65-81].	2
7	Модуль 2 Растворы. Химические системы: общие понятия о растворах и дисперсных системах. Классификация дисперсных систем. Способы выражения состава растворов и других дисперсных систем. Общие свойства растворов. Законы Генри и Рауля. Идеальные и реальные растворы. Равновесие в растворах. Теории электролитической диссоциации. Теория Аррениуса. Протонная теория. Электронная теория Льюиса. Понятие об активности и коэффициенте активности [1, c.214-218].	2
8	Слабые электролиты. Степень диссоциации. Растворимость. Насыщенные и ненасыщенные растворы. Водные растворы электролитов. Электролитические диссоциации воды. Водородный показатель. Буферные растворы. Сильные электролиты. Активность и коэффициент активности. Произведение растворимости. Гидролиз солей. Дисперсные системы. Истинные и коллоидные растворы [1, c.218-251].	2
9	Общие закономерности химических процессов. Химическая термодинамика. Термодинамическая система. Функция состояния и параметры состояния. Энергетика химических процессов. Внутренняя энергия и энтальпия, как функция состояния системы и их взаимосвязь. Теплота и работа. Термохимия. Энтальпии образования и сгорания веществ. Закон Гесса и следствия из него. Понятие о стандартном состоянии индивидуальных веществ. Стандартные энтальпии образования. Применение таблиц стандартных величин для расчета энтальпий химических реакций [1, c.116-131].	2
	2 СЕМЕСТР
1	Модуль 3 Энтропия. Направленность химических процессов: процессы самопроизвольные и несамопроизвольные. Энтропия; разнообразие физического смысла этой термодинамической функции. Понятия о макро– и микросостояниях. Формула Больцмана. Стандартные энтропии. Зависимость энтропии вещества от температуры. Изменение энтропии в различных процессах. Зависимость энтропии вещества от различных факторов (агрегатного состояния, структуры вещества, молекулярной массы и т. д.). Свободная энергия. Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца как функции состояния системы, их физический смысл. Энергия Гиббса как мера химического сродства, критерий самопроизвольного протекания процессов. [1, c.132-136].	2
2	Химическая кинетика. Понятие о химической кинетике. Скорость реакции и методы ее регулирования. Элементарные (одностадийные) и неэлементарные (сложные) реакции. Закон действующих масс, константа скорости реакции. Элементы теории активных соударений. Уравнение Аррениуса. Энергия активации. Понятие о цепных реакциях. Понятие о гомогенном и гетерогенном катализе. Катализаторы и каталитические системы. Сопряженные реакции. Колебательные реакции [1, c.167-203].	2
3	ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА. Скорость химических реакций. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Классификация химических реакций. Закон действующих масс. Односторонние реакции первого, второго, n-ного порядков. Расчет скорости реакции, константы скорости, концентрации в зависимости от времени. Зависимость скорости реакциии и константы скорости от температуры. Уравнение Аррениуса. Энергия активации реакции. ГОМОГЕННЫЙ КАТАЛИЗ. Общие закономерности катализа. Влияние катализатора на энергию активации.	2
4	Электрохимические системы. Классификация химических реакций. Окислительно-восстановительные процессы. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. Электрохимические процессы. Законы Фарадея. Понятие об электродном потенциале. Электродвижущая сила. Водородная шкала потенциалов. Направление протекания окислительно-восстановительных процессов. Потенциалы металлических и газовых электродов. Потенциалы окислительно-восстановительных электродов. Кинетика электродных процессов. Электролиз. Применение электролиза. Химические источники тока. Топливные элементы. Коррозия металлов и способы защиты от нее [1, c.251-310].	2
5	Модуль 4 Коррозия металлов и способы защиты от нее. Определение и классификация коррозийных процессов. Химическая коррозия. Электрохимическая коррозия. Защита металлов от коррозии [1, c.310-337].	2
6	Химия металлов. Простые вещества и соединения. Химические и физические свойства металлов. Получение металлов. Металлические сплавы и компоненты. Химия s-элементов. Химия р-элементов. Химия d-элементов [1, c.341-377].	2
7	Химия неметаллов. Простые вещества и соединения. Химические и физические свойства неметаллов. Получение и применение неметаллов.[1, c.341-377].	2
8	Элементы органической химии. Особенности, теория химического строения и классификация органических соединений. Углеводороды. Производные углеводородов [1, c.419-449].	2
9	Органические полимерные материалы. Методы получения полимеров. Строение полимеров. Свойства полимеров. Олигомеры [1, c.450-474].	2

2.2 Лабораторные работы