Практикум по курсу «Химия» для студентов направлений: 270800.62 «Строительство», 080100.62 «Экономика» очной и заочной форм обучения, на тему: «Окислительно - восстановительные процессы» (стр. 1 )

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и специальной химии

, ,

.

ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ

ПРАКТИКУМ

по курсу «химия»

для студентов направлений: 270800.62 «Строительство»,

080100.62 «Экономика»

очной  и заочной форм обучения

Тюмень, 2013

УДК : 54 

Б - 49

Берлина, -восстановительные процессы. Практикум по курсу «Химия» для студентов направлений: 270800.62 «Строительство»,  080100.62 «Экономика» очной  и заочной форм обучения / , , . – Тюмень: РИО ФГБОУ ВПО  «ТюмГАСУ», 2013. – 96 с. 

Практикум разработан на основании ФГОС и рабочего учебного плана дисциплины «Химия», по теме: «Окислительно-восстановительные процессы». Практикум содержит общие правила выполнения лабораторных работ, описание четырех лабораторных работ, кейс-задания и  контрольные вопросы для самопроверки по каждой работе; включает самостоятельную работу студентов в виде заданий для контрольной работы по теме: «Окислительно-восстановительные процессы», а также тестовые задания; и предназначен  для студентов направлений: 270800.62 «Строительство», 080100.62 «Экономика», очной  и заочной форм обучения.

Рецензенты:

Профессор, д. х.н.

Профессор, д. х.н.

Тираж 120 экз.

© ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет »

© , ,

Редакционно-издательский отдел ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет»

Содержание

Введение…………………………………………………………………….	4
Общие правила выполнения лабораторных работ……………………….	5
Правила работы в химической лаборатории…………………………….	5
Правила техники безопасности…………………………………………...	6
Правила противопожарной безопасности………………………………..	6
Оказание первой помощи………………………………………………….	7
1 Лабораторная работа «Окислительно-восстановительные реакции»……………………………………………………………………	8
1.1 Теоретическая часть…………………………………………….	8
1.2 Экспериментальная часть………………………..……………..	16
1.3 Кейс-задания………………………………………………………	18
1.4 Контрольные вопросы……………………………………………	19
2 Лабораторная работа «Электрохимические свойства металлов. Гальванические элементы»………………………………………………	20
2.1 Теоретическая часть…………….……………………………….	20
2.2 Экспериментальная часть………………………………………..	32
2.3 Кейс-задания………………………………………………………	34
2.4 Контрольные вопросы……………………………………………	35
3 Лабораторная работа «Коррозия металлов. Методы защиты от коррозии»…………………………………………………………………	36
3.1Теоретическая часть…….……………………………………….	36
3.2 Экспериментальная часть………………………………………..	43
3.3 Кейс-задания………………………………………………………	46
3.4 Контрольные вопросы……………………………………………	47
4 Лабораторная работа «Электролиз водных растворов»………………………………………………………….……..	48
4.1 Теоретическая часть…………………………………………….	48
4.2 Экспериментальная часть………………………………………..	54
4.3 Кейс-задания………………………………………………………	57
4.4 Контрольные вопросы……………………………………………	58
5 Самостоятельная работа студентов. Контрольная работа……………	59
6 Тесты…………………………………………………………………….. Словарь терминов……………..………………………………………….	75 87
Библиографический список ……………………………………………....	91
Приложение А…………...…………………………………………………	92
Приложение Б…………...…………………………………………………	93
Приложение В…………...…………………………………………………	94
Приложение Г ……...…………………………………………………….	95
Приложение Д …...………………………………………………………	95

Приложение Е ……………………………………………………………..  96

Введение

Окислительно-восстановительные процессы сопровождают круговороты веществ в природе. Они лежат в основе преобразования энергии взаимодействующих химических веществ в электрическую энергию в гальванических и топливных элементах. Также их можно наблюдать при сгорании топлива, в процессах коррозии металлов, при электролизе и выплавке металлов.

Электрохимические процессы – это гетерогенные окислительно-восстановительные процессы, сопровождающиеся возникновением электрического тока или протекающие под воздействием электрического тока

на границе раздела: электрод – раствор или расплав электролита. Электрохимические реакции протекают в химических источниках электрической энергии: гальванических элементах, аккумуляторах, топливных элементах, при электрохимической коррозии металлов и сплавов, в процессах электролиза и др.

Целью данного практикума является ознакомление студентов с электрохимическими процессами, происходящими при работе гальванического элемента, в процессах коррозии и электролиза. Правильное понимание студентами инженерных специальностей сущности электрохимических процессов помогут им в дальнейшей практической деятельности.

Содержание заданий по лабораторным работам направлено на формирование профессиональных компетенций, в том числе:

ПК-1: использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применение методов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;

ПК-2: способность выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечения для их решения соответствующего физико-математического аппарата;

ПК-5: владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, навыками работы с компьютером как средством управления информацией.

Задания сформулированы в соответствии с требованиями ФГОС и направлены на интерактивные формы обучения (в том числе кейс-метод, работа в малых группах).

Общие правила выполнения лабораторных работ

Перед каждым лабораторным занятием студент должен изучить соответствующий раздел учебника, конспекта лекций и методические указания к выполнению лабораторной работы.

В начале каждой лабораторной работы преподавателем или старостой группы из числа студентов назначается дежурный, в обязанности которого входит в начале занятия получить у учебного мастера (или лаборанта) методические указания по данной лабораторной работе для всей группы.

Выполнение работы организуется в следующем режиме:

Преподаватель сообщает цель и задачи лабораторной работы. Преподаватель поясняет экспериментальное задание. Работа студентов организуется в мини группах (по 3-4 человека), а также может быть индивидуальной. Каждый студент оформляет в тетради для лабораторных работ результаты выполненных заданий по форме:

дата выполнения; название лабораторной работы; название опыта; краткие теоретические выкладки (законы, правила и т. д.) на изучение или применение которых нацелен опыт; уравнения реакций с пояснениями к ним (указывать изменение цвета, выделение газа, выпадение осадка и т. д.), наблюдения, расчеты, таблицы графики; выводы по полученным результатам опыта.

Лабораторный журнал заполняется в процессе выполнения работы. Кейс-задания оформляются в конце экспериментальной части, после выводов, отдельным пунктом.

В конце занятия журнал проверяет преподаватель и проводит опрос по теоретическим и практическим вопросам данной лабораторной работы. По окончанию лабораторного занятия каждой мини группе необходимо вымыть посуду, убрать рабочее место. Дежурный собирает методические указания, проверяет чистоту и порядок рабочих мест и сдает дежурство учебному мастеру (или лаборанту).

Правила работы в химической лаборатории

При проведении эксперимента необходимо знать и строго соблюдать установленные правила работы в химической лаборатории:

рабочее место содержать в чистоте и порядке, не загромождать его посторонними предметами; не допускать попадания химических реактивов на кожу и одежду; опыты всегда проводить в чистой посуде; реактивы общего пользования  (находятся в вытяжных шкафах) не уносить на рабочие места; во всех опытах следует использовать только дистиллированную воду; если нет указаний по дозировке реактивов для данного опыта, то брать их в минимальном количестве; нельзя выливать избыток реактива из пробирки обратно в реактивную склянку; сухие соли набирать чистым шпателем или ложечкой, причем избыток реактива нельзя высыпать обратно в склянку; не следует путать пробки от разных склянок. Чтобы внутренняя сторона пробки оставалась чистой, пробку класть на стол внешней поверхностью; после опытов остатки твердых веществ в раковину не выбрасывать, а собрать в банку; дорогостоящие реактивы (например, остатки солей серебра и т. п.) собирать в специально отведенную посуду.

Правила техники безопасности

Не трогать, не включать и не выключать без разрешения преподавателя рубильники и электрические приборы; не загромождать рабочее место лишними предметами; нельзя брать вещества руками и пробовать их на вкус. При  определении веществ  по запаху склянку следует держать на расстоянии и направлять движением руки воздух от отверстия склянки к носу; опыты с ядовитыми веществами проводить в вытяжном шкафу; при наливании реактивов нельзя наклоняться над отверстием сосуда во избежание попадания брызг на лицо и одежду; нельзя наклоняться над нагреваемой жидкостью, так как может произойти ее выброс; разбавляя концентрированные кислоты, особенно серную, осторожно  вливать кислоту в воду, а не наоборот; все опыты с концентрированными кислотами и щелочами проводить только под тягой; с легковоспламеняющимися жидкостями нельзя работать вблизи нагревательных приборов.

  Правила противопожарной безопасности