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 240100 профессор | Утверждаю ___________________________ Зав. кафедрой общей и физической химии профессор |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Направление подготовки 240100 «Химическая технология»
Профиль подготовки: «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов»
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
Составитель: доц.
Санкт-Петербург
2012
1. Цели и задачи дисциплины: Задачей данного курса является создание у студентов систематических знаний о строении, номенклатуре, изомерии органических соединений, их свойствах и природных источниках.
Целью курса является расширение знаний студентов в области органической химии для создания теоретической базы, позволяющей ориентироваться в частных вопросах, возникающих при прохождении специальных дисциплин или на практике.
2. Место дисциплины в структуре ООП: дисциплина «Органическая химия» относится к циклу математических и естественнонаучных дисциплин и входит в его базовую часть. Для изучения дисциплины студент должен обладать знаниями по дисциплине «Общая и неорганическая химия», устанавливаемыми ФГОС ВПО для направления 240100 «Химическая технология», для квалификации выпускника бакалавр.
Дисциплина является предшествующей для изучения последующих дисциплин
цикла Б.2 (математические и естественнонаучные дисциплины) – Экология (4-й семестр); Основы биотехнологии (4-й семестр), Физическая химия (4, 5, 6-й семестры), Коллоидная химия (5-й семестр);
профессионального цикла - Безопасность жизнедеятельности (3, 4-й семестры), Общая химическая технология (6-й семестр), Химические реакторы (7-й семестр), Моделирование химико-технологических процессов (8-й семестр), Материаловедение (4-й семестр), Теоретические основы химической технологии природных энергоносителей и углеродных материалов (5-й семестр), Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов (6, 7, 8-й семестры), Технический и групповой анализ топлив (6-й семестр).
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
общекультурных компетенций:
умение логически верно, аргументированно и ясно строить устную и письменную речь, способность в письменной и устной речи правильно (логически) оформить результаты мышления (ОК-2);
способность и готовность к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);
саморазвитие, повышение своей квалификации и мастерства, способность приобретать новые знания в области естественных наук (ОК-7);
профессиональных компетенций
использовать знания о строении вещества, природе химической связи в различных классах химических соединений для понимания свойств материалов и механизма химических процессов, протекающих в окружающем мире (ПК-3);
владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации; навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ПК-5);
способность и готовность осуществлять технологический процесс в соответствии с регламентом и использовать технические средства для измерения основных параметров технологического процесса, свойств сырья и продукции (ПК-7);
умение планировать и проводить физические и химические эксперименты, проводить обработку их результатов и оценивать погрешности, математически моделировать физические и химические процессы и явления, выдвигать гипотезы и устанавливать границы их применения (ПК-21);
способность использовать знание свойств химических элементов, соединений и материалов на их основе для решения задач профессиональной деятельности (ПК-23).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: принципы классификации и номенклатуру органических соединений; строение органических соединений; классификацию органических соединений; свойства основных классов органических соединений, основные методы синтеза органических соединений.
Уметь: синтезировать органические соединения, выполнить идентификацию органического соединения, провести качественный и количественный анализ органического соединения с использованием химических и физико-химических методов анализа.
Владеть: экспериментальными методами синтеза, очистки, определения физико-химических свойств и установления структуры органических соединений.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 9 зачетных единиц.
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |||
2 | 3 | 4 | |||
Аудиторные занятия (всего) | 159 | 54 | 51 | 54 | |
В том числе: | - | - | - | - | - |
Лекции | 53 | 18 | 17 | 18 | |
Практические занятия (ПЗ) | 53 | 18 | 17 | 18 | |
Семинары (С) | |||||
Лабораторные работы (ЛР) | 53 | 18 | 17 | 18 | |
Самостоятельная работа (всего) | 57 | 54 | 1 | 2 | |
В том числе: | - | - | - | - | - |
Курсовой проект (работа) | |||||
Расчетно-графические работы | |||||
Реферат | 30 | 30 | |||
Другие виды самостоятельной работы: | 27 | 24 | 1 | 2 | |
Выполнение домашнего задания | |||||
Подготовка к контрольной работе | 10 | 10 | |||
Подготовка и оформление лабораторных работ | 17 | 14 | 1 | 2 | |
Подготовка к практическим занятиям | |||||
Вид промежуточной аттестации (экзамен) | 108 | 36 | 36 | 36 | |
Общая трудоемкость час зач. ед. | 324 | 144 | 88 | 92 | |
9 | 4 | 2,5 | 2,5 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1. | Строение органических соединений и методы его установления | Общий путь первоначального изучения органических веществ. Краткие сведения об очистке и определении чистоты органических веществ. Понятие о качественном и количественном анализе органических веществ. Вывод атомных и молекулярных формул органических веществ. Строение органических соединений и методы его установления. Теория строения органических соединений . Электронные представления в органической химии, природа химической связи. Методы, применяемые для выяснения строения органических веществ. |
2. | Классификация органических соединений, реагентов и типы реакций | Номенклатура органических соединений. Изомерия Виды. Стереоизомерия и оптическая активность: хиральность, способы изображения энантиомеров, значение и применение оптически активных веществ. Факторы, влияющие на доступность электронов в отдельных атомах: индуктивный эффект, мезомерный эффект, стерические эффекты. Классификация реагентов и типы реакций. Электрофилы, нуклеофилы. Карбанионы: образование, конфигурация, таутомерия. Карбониевые ионы: устойчивость, перегруппировки без изменения углеродного скелета и с изменением углеродного скелета. Радикалы: долгоживущие, короткоживущие, стереохимия. Типы реакций: замещения, присоединения, элиминирования, перегруппировка. |
3. | Свойства алифатических углеводородов | Номенклатура, строение. Физические и химические свойства алкенов, алкинов, алкадиенов. Полимеры: линейные, пространственные, водорастворимые. Полимеризация и поликонденсация. |
4. | Циклические соединения | Циклоалканы и терпены, ароматические углеводороды. Ароматичность. Свойства бензола и его производных. Полициклические ароматические соединения: дифенил, антрацен, фенантрен, фенолы. Свойства фенольного гидроксила. Смолы на основе фенола. |
5. | Галогенпроизводные углеводородов | Номенклатура, строение. Физические и химические свойства. Полимеры: линейные, пространственные, водорастворимые. Полимеризация и поликонденсация. |
6. | Кислородосодержащие соединения | Спирты. Фенолы. Эфиры. Альдегиды. Кетоны. Хиноны. Карбоновые кислоты и их производные. Ионообменные свойства карбоксильных групп. Оксикислоты и фенолокислоты. Оксокислоты – альдегидокислоты и кетонокислоты. Аминокислоты и аминоспирты. |
7. | Соединения с функциональными группами, содержащими азот, серу и их производные; элементоорганические соединения. | Соединения с функциональными группами, содержащими серу и их производные. Тиолы, алкилсульфиды (тиоэфиры). Сульфидные кислоты. Азотсодержащие органические соединения. Нитросоединения. Амины. Диазосоединения. Азосоединения. Элементоорганические соединения: магнитоорганические, мышьякоорганические и другие соединения. |
8. | Высокомолекулярные и гетероциклические соединения | ВМС, получаемые методом полимеризации и поликонденсации. Применение ВМС. Ионообменные ВМС, флокулянты. Гетероциклические соединения. Пятичленные, шестичленные гетероциклические соединения. Конденсированные системы из гетероциклов. Нуклеиновые кислоты. Алкалоиды. |
9. | Реакции биоорганических соединений | Липиды, гормоны, ферменты и др. их свойства и реакции. |
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 | 9 | ||
1. | Экология | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
2. | Основы биотехнологии | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
3. | Физическая химия | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
4. | Коллоидная химия | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
5. | Безопасность жизнедеятельности | + | + | + | + | + | + | + | + | |
6. | Общая химическая технология | + | + | + | + | + | + | + | + | |
7. | Химические реакторы | + | + | + | + | + | + | + | + | |
8. | Моделирование химико-технологических процессов | + | + | + | + | + | + | + | + | + |
9. | Материаловедение | + | + | + | + | + | + | + | + | |
10. | Теоретические основы химической технологии природных энергоносителей и углеродных материалов | + | + | + | + | + | + | + | + | |
11. | Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов | + | + | + | + | + | + | + | + | |
12. | Технический и групповой анализ топлив | + | + | + | + | + | + | + | + |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекц. | Практ. зан. | Лаб. зан. | Семин | СРС | Все-го час. |
1. | Строение органических соединений и методы его установления | 6 | 6 | 10 | 7 | 29 | |
2. | Классификация органических соединений, реагентов и типы реакций | 6 | 6 | 10 | 7 | 29 | |
3. | Свойства алифатических углеводородов | 6 | 6 | 10 | 7 | 29 | |
4. | Циклические соединения | 6 | 6 | 6 | 6 | 24 | |
5. | Галогенпроизводные углеводородов | 6 | 6 | 7 | 6 | 25 | |
6. | Кислородосодержащие соединения | 6 | 6 | 10 | 6 | 29 | |
7. | Соединения с функциональными группами, содержащими азот, серу и их производные; элементоорганические соединения. | 6 | 6 | - | 6 | 18 | |
8. | Высокомолекулярные и гетероциклические соединения | 6 | 6 | - | 6 | 18 | |
9. | Реакции биоорганических соединений | 5 | 5 | - | 6 | 16 | |
Итого | 53 | 53 | 53 | 57 | 216 |
6. Лабораторный практикум
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудо-емкость (час.) |
1. | 1 | Определение общих характеристик углеводородного сырья | 10 |
2. | 1 | Качественный элементарный анализ органических соединений | 5 |
3. | 2, 3, 4 | Свойства классов органических соединений | 6 |
4. | 5 | Синтез бромистого этила | 4 |
5. | 6 | Получение изоамилового эфира | 4 |
6. | 6 | Синтез этилацетата | 4 |
7. | 6 | Получение бензойной кислоты | 6 |
8. | 4 | Терпены, изучение химических свойств терпенов на примере скипидара | 4 |
9. | 5 | Свойства галогенпроизводных углеводородов. Получение и свойства йодоформа | 6 |
10. | 6 | Получение и определение свойств кислот, спиртов, фенола и эфиров | 4 |
53 |
7. Практические занятия (семинары)
№ п/п | № раздела дисциплины | Тематика практических занятий (семинаров) | Трудо-емкость (час.) |
1. | 1 | Вывод формул органических веществ | 4 |
2. | 1 | Теория строения органических соединений | 4 |
3. | 2 | Номенклатура органических соединений | 2 |
4. | 2 | Изомерия | 6 |
5. | 2 | Взаимное влияние атомов в молекуле | 2 |
6. | 2 | Типы реакций и реагенты | 2 |
7. | 3 | Строение, номенклатура и физические свойства алифатическах углеводородов | 4 |
8. | 4 | Ароматические углеводороды. Правило замещения в ароматическом кольце | 4 |
9. | 5 | Соединения содержащие кислород, сравнительная характеристика их свойств | 6 |
10. | 7 | Свойства органических соединений содержащих серу, азот | 6 |
11. | 8 | ВМС, реакции полимеризации и поликонденсации | 4 |
12 | 8 | Гетероциклические соединения, их химические свойства и биологическое значение | 4 |
13. | 9 | Реакции биоорганических соединений | 5 |
Итого | 53 |
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. , Березин современной органической химии. М.: Высшая школа, 2001.
2. , , Гаверова по органической химии. М.: Адема, 2000.
3. , ,Трощенко химия. СПб.: Иван Федоров, 2003.
4. Ким химия. Новосибирск: Сибирское университетское изд., 2004.
5. , , Литвинова химия. Сборник задач. СПб.: РИЦ СПГГИ. 2007.
6. , , Литвинова химия. Основной органический синтез. Лабораторный практикум. СПб.: РИЦ СПГГИ. 2008.
7. , , Литвинова химия. Свойства органических соединений. СПб.: РИЦ СПГГИ. 2009.
б) дополнительная литература
1. Стародубцев химия. М.: Высшая школа, 1991.
2. Сайкс реакций в органической химии. СПб.: Химия, 1995.
3. Иванский гетероциклических соединений. М.: Химия, 1988.
4. Жиряков химия. М.: Химия, 1965.
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/
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Лаборатория общей и неорганической химии, лаборатория физической химии, лаборатория прикладной химии, компьютерные классы, специализированная аудитория 3532.
10. 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 240100 «Химическая технология»
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
