Цель дисциплины:
Целью учебной дисциплины «Основы химической физики» является ознакомление слушателей с основами химической термодинамики и химической кинетики в сфере наукоёмких технологий и их практическая подготовка к дальнейшей самостоятельной работе в области энергетики, физики живых систем, технологии наноматериалов.
Учебные задачи дисциплины:
- ознакомление слушателей с задачами, принципами, методами и моделями химической физики;
- приобретение слушателями теоретических знаний, и практических умений и навыков в области исследования свойств термодинамических систем;
- оказание консультаций и помощи слушателям в проведении собственных теоретических и экспериментальных исследований различных систем.
Место дисциплины в структуре ООП ВПО (основной образовательной программы высшего профессионального образования)
Дисциплина «Основы химической физики» изучается студентами второго и третьего курса, входит в вариативную часть цикла Б.2. и включает два раздела: раздел I «Химическая термодинамика» и раздел II «Химическая кинетика».
Дисциплина «Основы химической физики» базируется на материалах курсов «Математика», «Физика», «Информатика», «Экология», «Химия», входящих в блок естественнонаучных дисциплин.
Требования к результатам освоения содержания дисциплины
Освоение дисциплины «Основы химической физики» направлено на формирование следующих общекультурных и общепрофессиональных интегральных компетенций бакалавра:
- а) общекультурные (ОК):
- владение культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке целей и выбору путей её достижения (ОК-1);
- умение логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь, способность формировать и аргументировано отстаивать собственную позицию, анализировать последствия научной и производственной деятельности (ОК-2);
- готовность к творческому взаимодействию с коллегами по работе в научном коллективе, способность и умение выстраивать межличностное взаимодействие, соблюдая уважение к товарищам и проявляя терпимость к иным точкам зрения (ОК-3);
- стремление к саморазвитию, повышению квалификации, готовность устранять пробелы в знаниях и осуществлять самостоятельное обучение в контексте непрерывного образования, способность осваивать новую проблематику, язык, методологию и научные знания в избранной предметной области (ОК-6);
- умение критически оценивать свои достоинства и недостатки, намечать пути и выбирать средства развития достоинств и устранения недостатков (ОК-7);
б) профессиональные (ПК), в том числе:
общепрофессиональные:
- умение формализовать и решать отдельные части нестандартной задачи в общей постановке (ПК-1);
- понимание важности воздействия внешних факторов, способность их учёта в ходе исследований и разработок (ПК-2);
- готовность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования в физике, химии, экологии, других естественных и социально-экономических науках (ПК-3);
- готовность выявить сущность задач, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь соответствующий физико-математический аппарат для их решения (ПК-4);
- владение базовой лексикой и основной терминологией по направлению подготовки, готовность к подготовке и редактированию текстов профессионального содержания на русском и английском языках (ПК-5);
- способность самостоятельно работать на компьютере на уровне квалифицированного пользователя, применять информационно-коммуникационные технологии для обработки, хранения, представления и передачи информации с использованием универсальных пакетов прикладных программ, знание общих подходов и методов по совершенствованию информационно-коммуникационных технологий (ПК-6);
- готовность представлять планы и результаты собственной деятельности с использованием различных средств, ориентируясь на потребности аудитории, в том числе в форме отчётов, презентаций, докладов на русском и английском языках (ПК-7);
- готовность работать с исследовательским и испытательным оборудованием, приборами и установками в избранной предметной области (ПК-8);
- способность планировать и проводить простые эксперименты и исследования, выполнять проекты и задания (ПК-9);
- готовность брать на себя ответственность за качество и результаты своей деятельности (ПК-10);
в области научно-исследовательской и аналитической деятельности:
- знание и понимание физических подходов и методов выявления структуры объектов и связи явлений в природе, технике и технологиях (ПК-11);
- знание и понимание теории и методов применения математики и информатики для построения качественных и количественных моделей в науке, технике и технологиях (ПК-12);
- способность определять (под руководством научного руководителя) перспективные направления научной, технической или инновационной деятельности, выбирать (под руководством) актуальные проблемы в избранной предметной области для решения с использованием физических подходов и/или математических методов, предлагать методы для решения конкретных исследовательских и/или инновационных задач (ПК-13);
- способность эксплуатировать современную аппаратуру и оборудование для выполнения прикладных математических и физических исследований, направленных на решение физико-технических, естественнонаучных, экономических и иных задач (ПК-14);
- способность применять на практике приёмы составления научно-технических отчётов, обзоров и пояснительных записок (ПК-15);
в области инновационной, конструкторско-технологической и производственно-технологической (в сфере высоких и наукоёмких технологий) деятельности:
- способность применять на практике базовые профессиональные знания теории и методов математических и физических исследований, направленных на решение инженерных, технических, экономических, экологических, информационных и технологических инновационных задач (ПК-16);
- способность понимать, излагать и критически анализировать получаемую информацию и представлять результаты прикладных математических, физических исследований, направленных на решение инженерных и технических задач (ПК-17);
В результате освоения дисциплины «Основы химической физики» обучающийся должен:
знать:
- фундаментальные понятия, законы и теории химической термодинамики и кинетики;
- численные порядки величин, характерные для различных разделов химической физики.
- первое, второе и третье начало термодинамики;
- основные термодинамические потенциалы;
- статистический смысл энтропии;
- распределения Максвелла и Больцмана;
- закон равномерного распределения энергии по степеням свободы;
- уравнения состояния идеального газа и газа Ван-дер-Ваальса;
- физическую сущность фазовых переходов I и II рода;
- условие химического равновесия системы;
- законы действующих масс и действующих поверхностей.
уметь:
- абстрагироваться от несущественных влияний при моделировании реальных физических ситуаций;
- делать правильные выводы из сопоставления результатов теории и эксперимента;
- использовать статистические методы расчёта термодинамических величин;
- производить численные оценки по порядку величины;
- делать качественные выводы при переходе к предельным условиям в изучаемых проблемах;
- видеть в технических задачах физическое содержание;
- работать на современном, в том числе и уникальном экспериментальном оборудовании;
- планировать оптимальное проведение сложного эксперимента;
- получить наилучшие значения измеряемых величин и правильно оценить степень их достоверности;
- выяснить источники погрешностей проведённых измерений и рассчитать погрешность окончательных результатов;
- на этапе измерений, до обработки результатов измерений современными компьютерными методами, от руки быстро и грамотно построить необходимые графики, которые покажут правильно ли работала аппаратура, разумно ли выбран диапазон измерений и т. п.;
- пользоваться справочной литературой по химической физике научного и прикладного характера для быстрого поиска необходимых физико-химических данных и понятий;
- определять количественные параметры химических реакций, процессов и объектов в зависимости от заданных экспериментальных условий.
владеть:
- навыками самостоятельной работы в лаборатории на сложном экспериментальном оборудовании;
- навыками освоения большого объёма информации;
- культурой постановки и моделирования физических задач;
- элементарными навыками работы в современной физико-химической лаборатории;
- навыками грамотной обработки результатов опыта и сопоставления их с теоретическими и табличными данными.
- основными статистическими методами определения термодинамических величин различных систем для решения задач макроскопической физики ;
- методами составления и решения кинетических уравнений для реагирующих систем.
Формы контроля.
Текущий контроль:
- самостоятельные работы;
- письменные домашние задания;
Промежуточный контроль:
- зачет
Итоговый контроль
- экзамен
Образовательные технологии
В процессе освоения дисциплины «Основы химической физики» используются следующие образовательные технологии:
Стандартные методы обучения:
· Лекции;
· Семинарские занятия, на которых решаются задачи в соответствии с разделами изучения дисциплины;
· Письменные домашние работы;
· Лабораторные работы;
· Консультации преподавателей.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
Основные порталы (построено редакторами)