Рабочая программа дисциплины Базовая

УТВЕРЖДАЮ

Директор ИПР

_____________ А. С. Боев

«___»_____________2017 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

БАЗОВАЯ

физико-Химические основы синтеза органических веществ и полимеров. Часть 1
Направление (специальность) ООП	18.03.01 «Химическая технология»
Номер кластера	–
Профиль (-и) подготовки (специализация, программа)	Технология нефтегазохимии и полимерных материалов
Квалификация	Бакалавр
Базовый учебный план приема (год)	2017
Курс	4	семестр	8
Трудоемкость в кредитах (зачетных единицах)
Виды учебной деятельности	Временной ресурс
по очной форме обучения
Лекции, ч	22
Практические занятия, ч
Лабораторные занятия, ч	22
Контактная (аудиторная) работа (ВСЕГО), ч	44
Самостоятельная работа, ч	64
ИТОГО, ч	108
Вид промежуточной аттестации	Экзамен	Обеспечивающее подразделение	ТОВПМ
Заведующий кафедрой
Руководитель ООП
Преподаватель

2017 г.

1. Цели освоения дисциплины (модуля)

Целями освоения дисциплины (модуля) является формирование у обучающихся определенного состава компетенций (результатов освоения) для подготовки к профессиональной деятельности (в соответствии с п. 3).

2. Место дисциплины (модуля) в структуре ООП

Дисциплина (модуль) «Физико-химические основы синтеза органических веществ и полимеров. Часть 1» относится к разделу (блоку) учебного плана ООП: Блок 1, вариативная часть, вариативный междисциплинарный профессиональный модуль.

Пререквизиты (при наличии):

1.  Органическая химия

2.  Физическая химия

3.  Аналитическая химия и физико-химические методы анализа

4.  Общая химическая технология

5.  Физико-химические основы синтеза органических веществ и полимеров. Часть 1

Постреквизиты:

1.  Технология органических веществ и полимеров. Часть 2

3. Планируемые результаты обучения по дисциплине (модулю)

В соответствии с требованиями ООП освоение дисциплины (модуля) направлено на формирование у студентов следующих компетенций (результатов освоения ООП), в т. ч. в соответствии с ФГОС ВО и профессиональными стандартами (табл.1):

Результаты освоения ООП	Компетенции по ФГОС, СУОС	Составляющие результатов освоения
Код	Знания	Код	Умения	Код	Владение опытом
Р3	УК-1,2, ОПК – 1, 3; ПК – 2, 10, 16, 18, 20	З3.8(3)	основных способов получения органических веществ и полимеров; общих закономерностей каталитического синтеза органических соединений (включая высокомолекулярные)	У3.7(3)	устанавливать связь между кинетическими и термодинамическими параметрами процесса; выбирать эффективные и оптимальные условия гетерогенного катализа; анализировать связь способа получения на свойства аморфных и кристаллических полимеров	В3.8(3)	проведения корреляционного анализа реакционной способности органических соединений; работы с современным программным обеспечением; исследования физико-химические свойств аморфных и кристаллических полимеров

В результате освоения дисциплины (модуля) студентом должны быть достигнуты следующие результаты (табл. 2):

Таблица 2

Планируемые результаты обучения по дисциплине (модулю)

№ п/п	Результат обучения (выпускник должен быть готов)
Модуль 1. Физико-химические основы синтеза органических веществ
РД 1	Применять знания основных закономерностей процессов получения органических веществ в управлении химико-технологическими процессами органического синтеза.
РД 2	Применять различные методы анализа и прогнозирования в процессах получения органических веществ, выполнять расчеты, обработку и анализ данных полученных при теоретических и экспериментальных исследованиях.
Модуль 2. Физико-химические основы синтеза полимеров
РД 3	Применять знания основных закономерностей процессов получения полимеров и взаимосвязи их свойств со строением в профессиональной деятельности.
РД 4	Применять экспериментальные методы определения физико-химических свойств полимеров и параметров химических реакций получения полимеров. Выполнять обработку и анализ данных, полученных при теоретических и экспериментальных исследованиях.

6.  Структура и содержание дисциплины

Модуль 1. Физико-химические основы синтеза органических веществ

Раздел 1. Механизмы органических реакций

Стехиометрия и материальный баланс реакций, независимые реакции и ключевые вещества; степень конверсии, выход, селективность. Методы вычисления основных термодинамических функций. Расчет химических равновесий в идеальных и реальных условиях в газовых и жидких средах. Расчет химических равновесий сложных процессов (последовательных, параллельных и комбинированных).

Раздел 2. Механизм нуклеофильного замещения

Механизм нуклеофильного замещения у насыщенного атома углерода. Механизм реакций отщепления у насыщенного атома углерода.

Раздел 3. Электрофильное присоединение к олефинам

Электрофильное присоединение к олефинам. Электрофильное присоединение к сопряженным диенам. Присоединение к ацетиленам, роль координации в катализе этих реакций. Присоединение к кратным связям карбонильных соединений.

Раздел 4. Механизм реакций гетероаналогов карбонильных соединений

Влияние на механизм и кинетику структуры субстрата и реагента, кислотности среды. Механизм присоединения к оксиранам, катализируемого кислотами и основаниями, примеры промышленных процессов.

Раздел 5. Механизм электрофильного и нуклеофильного замещения в ароматическом ряду

Механизм электрофильного замещения в ароматическом ряду. Особенности кинетики промышленных процессов. Нуклеофильное замещение в ароматическом ряду. Перегруппировки у электронодефицитных центров. Радикальные реакции. Инициирование радикальных реакций.

Модуль 2. Физико-химические основы синтеза полимеров

Раздел 1. Гибкость полимеров

Гибкость полимерных молекул. Потенциальный барьер внутреннего вращения. Термодинамическая и кинетическая гибкость. Особенности теплового движения в полимерах. Сегмент Куна. Факторы, влияющие на кинетическую гибкость макромолекул.

Раздел 2. Физические состояния полимеров аморфных полимеров

Стеклообразное состояние полимеров. Межмолекулярное взаимодействие и тепловое движение в стеклообразном состоянии. Основные особенности строения полимерных стекол. Влияние различных факторов на температуру стеклования аморфных полимеров. Явление вынужденной эластичности. Высокоэластическое состояние аморфных полимеров: природа высокоэластической деформации, термодинамика и релаксационный характер. Релаксационные механические свойства полимеров. Явление гистерезиса. Вязко-текучее состояние полимеров. Основные закономерности течения полимеров. Температурная зависимость вязкости расплава полимеров. Энергия активации вязкого течения. Химическое течение полимеров.

Раздел 3. Кристаллическое состояние полимеров

Основные условия, определяющие возможность кристаллизации. Механизм и кинетика кристаллизации полимеров. Деформационные свойства кристаллических полимеров. Прочность полимеров.

Раздел 4. Надмолекулярные структуры полимеров

Основные типы надмолекулярных структур аморфных и кристаллических полимеров, регулирование надмолекулярных структур полимеров изменением параметров переработки, введением активных структурообразователей, химической модификацией.

Раздел 5. Растворы полимеров

Особенности свойств растворов полимеров. Растворение и набухание полимеров. Студни. Пластификация полимеров. Механизм пластификации.

5. Организация самостоятельной работы студентов

Самостоятельная работа студентов при изучении дисциплины (модуля) предусмотрена в видах и формах, приведенных в табл. 3.

Таблица 3

Основные виды и формы самостоятельной работы

Виды самостоятельной работы	Объем времени, ч
Работа с лекционным материалом, поиск и обзор литературы и электронных источников информации по индивидуально заданной проблеме курса	20
Изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку
Поиск, анализ, структурирование и презентация информации
Перевод текстов с иностранных языков
Выполнение домашних заданий, расчетно-графических работ и домашних контрольных работ
Подготовка к лабораторным работам, к практическим и семинарским занятиям	24
Выполнение курсовой работы или проекта, работа над междисциплинарным проектом
Исследовательская работа и участие в научных студенческих конференциях, семинарах и олимпиадах
Анализ научных публикаций по заранее определенной преподавателем теме
Подготовка к контрольной работе и коллоквиуму, к зачету, экзамену	20
Итого	64

6. Оценка качества освоения дисциплины (модуля)

Оценка качества освоения дисциплины (модуля) в ходе текущей и промежуточной аттестации обучающихся осуществляется в соответствии с «Положением о промежуточной аттестации студентов Томского политехнического университета».

Максимальное количество баллов по дисциплине (модулю) в семестре – 100 баллов, в т. ч.:

-  в рамках текущего контроля – 60 баллов,

-  за промежуточную аттестацию (экзамен/зачет) – 40 баллов.

Максимальное количество баллов за выполнение курсового проекта (работы) в семестре (при наличии) – 100 баллов, в т. ч.:

-  в рамках текущего контроля – 40 баллов,

-  за промежуточную аттестацию (защиту) – 60 баллов.

Оценка качества освоения дисциплины (модуля) производится по результатам оценочных мероприятий.

Оценочные мероприятия текущего контроля по разделам и видам учебной деятельности приведены в Приложении «Календарный рейтинг-план изучения дисциплины (модуля)», «Календарный рейтинг-план выполнения курсового проекта (работы)» (при наличии).

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля)

7.1 Методическое обеспечение

Модуль 1. Физико-химические основы синтеза органических веществ

Основная литература:

1.  , Потехин теории химических процессов технологии органических веществ и нефтепереработки. – СПб: Издательство «Лань», 2014 – 896 с.

Дополнительная литература:

2.  Новиков расчеты в химической технологии: учебное пособие – Томск: Изд-во ТПУ, 2011. – 216 с.

3.  Джемилев катализ в органическом синтезе: Алициклические соединения / , , . – М.: Химия, 1999. – 648 с.

Модуль 2. Физико-химические основы синтеза полимеров

Основная литература

1.  Киреев соединения : учебник для бакалавров / . – Москва : Юрайт, 2013. – 602 с.

2.  Кленин соединения : учебник / , . – Санкт-Петербург : Лань, 2013. – 509 с.

3.  Семчиков в химию полимеров : учебное пособие / , , . – СПб. : Лань, 2012.

Дополнительная литература

4.  и др. Физико-химия полимеров. – М.: Научный мир, 2007. – 576 с.

5.  , Шершнев и физика полимеров. Учебник. – М.: КолосС, 2007. – 367 с.

6.  , Бондалетова и физика полимеров: Учебное пособие. – Томск: Изд-во ТПУ, 2005. – 208 с.

7.2 Информационное обеспечение

Internet-ресурсы (в т. ч. в среде LMS MOODLE и др. образовательные и библиотечные ресурсы):

1.  Реутов химия [электронный ресурс] в 4 ч. Ч.1/ , , .- 4-е изд. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 567 с. http://e. /view/book/3152/

2.  Реутов химия [электронный ресурс] в 4 ч. Ч.2/ , , .- 4-е изд. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 623 с. http://e. /view/book/3153/

3.  Реутов химия [электронный ресурс] в 4 ч. Ч.3/ , , .- 4-е изд. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 544 с. http://e. /view/book/3154/

4.  Высокомолекулярные соединения : учебник для бакалавров / . – Москва : Юрайт, 2013. – 602 с. <URL:http://www. lib. tpu. ru/fulltext2/m/2014/FN/fn-43.pdf>.

5.  Химия и физика полимеров : учебное пособие / , ; – Томск: Изд-во ТПУ, 2005. – 208 с. – <URL:http://www. lib. tpu. ru/fulltext3/mv/2007/mv70.pdf>

Используемое лицензионное программное обеспечение (в соответствии с Перечнем лицензионного программного обеспечения ТПУ):

1.  ChemBioOffice Ultra

2.  Microsoft Office Standart 2016

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)

Основное материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля) представлено в табл. 4.

Таблица 4

Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)

№ п/п	Наименование (компьютерные классы, учебные лаборатории, оборудование)	Аудитория
1	Учебная лаборатория (вытяжные шкафы – 4 шт., лабораторные столы – 7 шт., шкафы для реактивов и оборудования – 4 шт., гардероб – 1 шт.)	634034, пр. Ленина, 43А, ауд. 109, 2 к
2	Учебная лаборатория, оснащенная компьютерами (15 шт.)	634034, пр. Ленина, 43А, ауд. 109А, 2 к
3	Лабораторная посуда и принадлежности для подготовки мономеров и синтеза полимеров, синтеза органических веществ (колбы, прямые и обратные холодильники, пробирки, пипетки, мерные цилиндры, насадки, аллонжи, чашки Петри, стаканы, воронки, штативы, фильтры, ерши лабораторные, термометры).	634034, пр. Ленина, 43А, ауд. 109, 2 к
4	Лабораторное оборудование для синтеза и исследования полимеров и органических веществ (термостат жидкостной, мешалки электрические, линейные автотрансформаторы ЛАТР, водяные или песчаные бани, колбонагреватели, электрические плитки, вискозиметры ВПХ, рефрактометр, весы аналитические, весы технические, шкафы сушильные, pH-метр, установка для определения температуры размягчения, установка для турбидиметрического титрования)	634034, пр. Ленина, 43А, ауд. 109, 2 к
5	Оборудование для исследования полимеров и органических веществ (дифференциальный сканирующий калориметр Setaram DSC131 EVO, ИК-спектрометр, хроматографы ЛХМ-8 МД, «Хромос», разрывная машина, пресс горячего прессования, пресс вырубной, машина для испытания на истирание)	634034, пр. Ленина, 43А, ауд. 138, 2 к

Базовая рабочая программа составлена на основе Общей характеристики ООП ТПУ по направлению «Химическая технология» (приема 2017 г.).

Программа одобрена на заседании кафедры ТОВПМ

(протокол № 21 от « 23 » июня 2017 г.)

Автор(ы):

Доцент каф. ТОВПМ __________________________//

Доцент каф. ТОВПМ __________________________//

Рецензент(ы):

Доцент каф. ТОВПМ __________________________//

подпись