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 _____________________________ Руководитель ООП по направлению 220700 доцент | Утверждаю ___________________________ Зав. кафедрой общей и физической химии профессор |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Химия»
Направление подготовки 220700 «Автоматизация технологических процессов и производств»
Профили подготовки: «Автоматизация технологических процессов и производств в горной промышленности»; «Автоматизация технологических процессов и производств в металлургической промышленности»; «Автоматизация технологических процессов и производств в нефтепереработке»
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
Составитель: доцент
Санкт-Петербург
2012
1. Цели и задачи дисциплины: расширение и углубление знаний в области химии в качестве естественнонаучной дисциплины, совершенно необходимых для последующего логического перехода к изучению цикла профессиональных дисциплин по направлению 220700 «Автоматизация технологических процессов и производств». В результате изучения теоретического курса и прохождения лабораторного практикума по общей химии задачей дисциплины является получение студентом необходимого объема знаний в области общей 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) - Органическая химия (3-й семестр), Теория металлургических процессов (3-й семестр), Экология (8-й семестр), цикла Б.3 (профессиональный цикл) – Технологические процессы переработки нефти и газа (4-й семестр), Металлургия тяжелых цветных металлов (4-й семестр), Металлургия легких цветных металлов (5-й семестр), Безопасность жизнедеятельности (7-й семестр), Автоматизация технологических процессов в металлургии (7-й семестр).
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
общекультурных компетенций:
способностью логически верно, аргументированно и ясно строить устную и письменную речь (ОК-2);
способностью к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);
способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;
профессиональных компетенций
способностью представить адекватную современному уровню знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики (ПК-1);
способностью выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);
способностью владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5);
способностью собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии (ПК-6);
Знать: строение атома, химические элементы и их соединения, общие закономерности протекания химических реакций, природу химических реакций, используемых в металлургических производствах.
Уметь: осуществлять корректное математическое описание физических и химических явлений технологических процессов; применять современное физическое оборудование и приборы при решении практических задач; прогнозировать и определять свойства соединений и направления химических реакций
Владеть: основными химическими расчетами металлургических процессов.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц.
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |||
1 | |||||
Аудиторные занятия (всего) | 54 | 54 | |||
В том числе: | - | - | - | - | - |
Лекции | 36 | 36 | |||
Практические занятия (ПЗ) | |||||
Семинары (С) | |||||
Лабораторные работы (ЛР) | 18 | 18 | |||
Самостоятельная работа (всего) | 18 | 18 | |||
В том числе: | - | - | - | - | - |
Курсовой проект (работа) | |||||
Расчетно-графические работы | |||||
Реферат | |||||
Другие виды самостоятельной работы | 18 | 18 | |||
Выполнение домашних заданий | 10 | 10 | |||
Подготовка к контрольной работе | 2 | 2 | |||
Подготовка к лабораторным работам | 6 | 6 | |||
Вид промежуточной аттестации (экзамен) | 36 | 36 | |||
Общая трудоемкость час зач. Ед. | 108 | 108 | |||
3 | 3 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1. | Строение вещества | Принцип неопределенностей Гейзенберга. Уравнение Шредингера. Квантовые числа электронов. Заполнение орбиталей в многоэлектронном атоме. Периодичность изменения свойств элементов. Энергия кристаллической решетки. Метод валентных связей. Теория гибридизации. Понятие о методе молекулярных орбиталей. Межмолекулярное взаимодействие. |
2. | Комплексные соединения | Комплексные соединения, их строение, номенклатура, классификация и практическое значение. Теория кристаллического поля, спектральные и магнитные свойства комплексных соединений. |
3. | Окислительно-восстановительные реакции | Степень окисления элементов. Типы окислителей и восстановителей. Составление уравнений методом ионно-электронного баланса. Окислительные свойства марганца (VII) и хрома (VI). Понятие о коррозии металлов. |
4. | Общие закономерности химических процессов. | Стехиометрические законы. Гомогенные и гетерогенные химические системы. Основные типы химических реакций. |
5. | Введение в термодинамику химических реакций | Первое начало термодинамики. Законы Гесса и Кирхгофа. Вычисление теплового эффекта химической реакции при любых температурах. Второе начало термодинамики. Понятие об энтропии и других термодинамических функциях состояния системы. Определение направления протекания самопроизвольных процессов. |
6. | Скорость химических реакций, химическое равновесие | Понятие о скорости химической реакции. Зависимость скорости реакции от концентрации реагентов. Закон действующих масс. Константа скорости, порядок реакции. Реакции обратимые и необратимые. Химическое равновесие. Константа равновесия. Влияние внешних факторов на равновесие, правило Ле-Шателье. |
7. | Растворы | Образование, строение и классификация растворов. Способы выражения концентрации растворов. Коллигативные (термодинамические) свойства растворов. |
8. | Равновесия в растворах электролитов | Теория электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты, константа и степень диссоциации. Закон разведения Оствальда. Водородный показатель. Расчет рН в растворах сильных кислот и щелочей, при разведении и смешивании растворов. Равновесия в растворах слабых электролитов. Гидролиз солей. Расчет рН в растворах гидролизующихся солей. Буферные растворы: типы, механизм буферного действия, расчет рН. Равновесие в насыщенных растворах. Произведение растворимости. Условия образования и растворения осадков. Расчет растворимости. Растворимость гидроксидов, рН гидратообразования. |
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 | 8 | ||
1. | Органическая химия | + | + | + | + | + | + | + | + |
2. | Экология | + | + | + | + | + | + | + | + |
3. | Металлургия тяжелых цветных металлов | + | + | + | + | + | + | + | + |
4. | Металлургия легких цветных металлов | + | + | + | + | + | + | + | + |
5. | Теория металлургических процессов | + | + | + | + | + | + | + | + |
6. | Безопасность жизнедеятельности | + | + | + | + | + | + | + | + |
7. | Автоматизация технологических процессов в металлургии | + | + | + | + | + | + | + | + |
8. | Технологические процессы переработки нефти и газа | + | + | + | + | + | + | + | + |
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 | 6 | 2 | 2 | 10 | ||
2. | Комплексные соединения | 2 | 2 | 2 | 6 | ||
3. | Окислительно-восстановительные реакции | 2 | 2 | 2 | 6 | ||
4. | Общие закономерности химических процессов. | 4 | 2 | 2 | 8 | ||
5. | Введение в термодинамику химических реакций | 4 | 2 | 6 | |||
6. | Скорость химических реакций, химическое равновесие | 4 | 2 | 2 | 8 | ||
7. | Растворы | 6 | 2 | 2 | 10 | ||
8. | Равновесия в растворах электролитов | 8 | 6 | 4 | 18 | ||
Итого | 36 | 18 | 18 | 72 |
6. Лабораторный практикум
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудо-емкость (час.) |
1. | 2 | Исследование свойств комплексных соединений | 2 |
2. | 3 | Исследование окислительно-восстановительных реакций | 2 |
3. | 4 | Определение химического эквивалента металла | 2 |
4. | 6 | Исследование кинетики химических реакций | 2 |
5. | 6 | Исследование химического равновесия | 2 |
6. | 7 | Приготовление раствора и определение его концентрации | 2 |
7. | 8 | Исследование реакций в растворах электролитов | 2 |
8. | 8 | Исследование гидролиза солей | 2 |
9. | 8 | Исследование растворимости малорастворимого вещества | 2 |
Итого | 18 |
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. Дибров химия. - СПб.: Изд-во «Лань», 2001.
2. Общая химия. Сборник задач. - СПб.: Изд-во СПГГИ, 2006.
3. Общая химия. Лабораторный практикум. - СПб: Изд-во СПГГИ, 2009.
4. , , Литвинова химия. Качественный анализ. Методические указания к лабораторным работам. СПб. СПГГИ. 2010 г.
5. , , Литвинова химия. Количественный анализ. Методические указания к лабораторным работам. СПб. СПГГИ. 2010.
б) дополнительная литература
1. Гольбрайх задач и упражнений по химии. - М.: Высшая школа, 1997.
2. , , Дубровская химия. Растворы. Сборник задач. - СПб: Изд-во СПГГИ, 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
http://www. chem. /cgi-bin/tkv. pl
http://www.
http://www. sciteclibrary. ru/
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Лаборатория общей и неорганической химии, лаборатория физической химии, лаборатория прикладной химии, компьютерные классы, специализированная аудитория 3532.
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 каждой дидактический единице во взаимосвязи с последующими и смежными дисциплинами, целью которых является приобретение студентом компетенций, знаний и умений, установленных ФГОС ВПО для направления 220400.
Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация является совокупностью данных по успешности выполнения студентом требований ФГОС ВПО, учебного плана, примерной учебной программы (посещение теоретических и лабораторных занятий, своевременное выполнение лабораторного практикума, заданий по самостоятельной работе).
Разработчик:
кафедра ОФХ доцент
(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)
