Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное учреждение
высшего профессионального образования
Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого
__________________________________________________________________
Институт сельского хозяйства и природных ресурсов
Кафедра фундаментальной и прикладной химии
химия
Методические указания по выполнению контрольных заданий для студентов-заочников технических специальностей
Великий Новгород
2012 г
, , Ульянова : Методические указания для студентов-заочников. – Великий Новгород, НовГУ им. Ярослава Мудрого, 2012. – 31 с.
ВВЕДЕНИЕ
Программа составлена в соответствии с ГОС – 2000 технических специальностей
ЕН. Ф.05 Химия
Дисциплина "Химия" входит в блок естественнонаучных дисцип лин учебного плана. Курс хи мии основан на материале, предусмотренном программой средней школы.
Цели преподава ния дисциплин
Предлагаемый курс химии включает те разделы, знание которых потребуется специалистам в будущей науч ной и производственной деятельности: рассмотрено строение веществ, взаимосвязь между его строением и свойствами, рассмотрены основные закономерности протекания химических процессов, процессы, лежащие в основе прои зводств, очистки веществ, в а нализе каче ственного и количественного составов веществ.
Требования к уровню усвоения дисциплины
В результате изучения дисциплины студент должен:
иметь представления:
- о закономерностях протекания, возможностях регулирования процессов, лежащих в основе взаимодействия веществ и их превращений;
- о токсичности веществ, о безопасной работе с химическими реагентами;
- о возможности использования знаний по химии в будущей производственной и научной деятельности.
знать:
- основные законы и понятия химии, объяснять на их основе явления, наблюдающиеся в природных и технических системах;
-химические системы: дисперсные, растворы, электрохимические, каталитические;
- энергетику и кинетику химических процессов, колебательные реакции;
- кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства веществ;
- химическая связь в веществах, комплементарность;
-методы химической идентификации веществ: качественный и количественный анализ, аналитический сигнал;
- основы органической химии, свойства полимеров и биополимеров.
уметь:
- самостоятельно работать с учебной и справочной литературой по химии;
-владеть основными приемами и техникой выполнения эксперимента;
-устанавливать связь между строением атомов, химической связью в молекулах, строением и свойствами веществ;
- прогнозировать возможность самопроизвольных процессов в различных системах;
-обрабатывать, анализировать и обобщать результаты наблюдений и измерений, полученных в результате химического эксперимента;
- применять полученные знания в будущей практической деятельности.
Взаимосвязь с другими дисциплинами
Химия - одна из фундаментальных естественных наук, наиболее близкая к проблемам окружающей среды.
Для формирования экологических и технологических знаний специалистов в данном курсе химии показана связь её с экологией, биологией, геологией и другими науками при решении проблем, связанных с окружающей средой.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Содержание теоретических занятий
Данная про грамма составлена на основе требований к обязательному курсу содержания и уровня подготовки выпускников изложенному в государственном образовательном стандарте подготовки специалиста технических специальностей.
1 Химия как одна из наук о природе
Место химии в системе естественных наук, её роль в ра зличных сферах производства и технологических процессах.
Основные понятия и законы химии: моль, молярная масса, химический эквива лент, закон кратных отношений, постоянства состава, закон эквивалентов, закон Авогадро.
2 Строение атома
Основные принципы квантовой теории строения вещества: представления о корпускулярно-волновом дуализме явлений микромира, принципе неопределенности, уравнении Шредингера, волновой функции, атомной орбитали. Квантовые числа. Энергетические уровни и подуровни атома. Нормальное и возбужденное состояние атома.
Принципы заполнения электронных орбиталей атома в основном состоянии: принцип наименьшей энергии, правило Клечковского, правило Хунда, принцип Паули.
Электронные емкости орбиталей, подуровней и уровней атома.
Способы записей электронных формул атома. Представление о валентных орбиталях атома. Cтроение атомных ядер. Изотопы. Устойчивые и неустойчивые изотопы. Явление радиоактивности. Радиоактивные элементы и изотопы, их распад. Виды радиоактивного распада. Скорость радиоактивного распада. Искусственная радиоактивность. Ядерные реакции.
3 Периодический закон
Современная формулировка периодического закона и его значение для химии. ρ-, d-, s-, f - элементы и их расположение в структуре периодической системы. Периодический характер изменения свойств атомов элементов: потенциал ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность. Реакционная способность веществ. Периодический характер изменения свойств элементов и их соединений: металлические и неметаллические, окислительно-восстановительные, кислотно-основные свойства.
4 Химическая связь
Основные характеристики связи: длина связи, энергия связи, валентные углы, направленность, дипольный момент. Метод валентных связей - основные положения метода. Ковалентная связь. Механизмы ковалентной связи: обменный и донорно-акцепторный. Одинарные и кратные связи. τ-, π-, δ-связи. Делокализованные связи. Гибридизация атомных орбиталей, типы гибридизации и геометрия молекул. Неопределенные электронные пары молекул. Полярность молекул. Типы связей: ковалентная, ионная, металлическая, водородная. Комплементарность.
5 Основные понятия химической термодинамики
Энергетика химических процессов. Термодинамические пара метры, функция состояния, условия стандартного состояния, внутренняя энергия; работа и теплота - две формы передачи энергии. Типы термодинамических систем и процессов.
Первое начало термодинамики, энтальпия, изменение энтальпии при физико-химических процессах. Стандартная энтальпия образования сложного вещества. Закон Гесса, его применение при термодинамических расчетах.
Второй закон термодинамики, энтропия. Энтропия при фазовых превращениях и хим. реакциях.
Энергия Гиббса как критерий самопроизвольного протекания хим.
реакций. Влияние энтропийного и энтальпийного факторов на
направление протекания хим. реакций.
6 Химическая кинетика
Классификация реакций в кинетике. Колебательные реакции. Понятие о скорости реа кции. Средняя и истинная (мгновенная) скорость реа кции. Методы регулирования скорости реакции. Закон действующих масс - основной закон химической кинетики для элементарной стадии реакции. Константа скорости реакции.
Зависимост ь скорости хим. реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа.
Представление об энергии активации, энергетическом барьере и переходном акти вированном комплексе. Теория активных соударений
Аррениуса. Уравнение Аррениуса, физ. смысл предэкспоненциального множителя. Расчет энергии активации при двух температурах.
Катализаторы и каталитические системы. Гомогенный и гетерогенный катализ. Ферментативный катализ и его особенности. Изменение энергии активации как критерий эффективности катализатора. Комплементарность.
7 Химическое равновесие и его динамический характер
Химическое и фазовое равновесие. Константа химического равновесия. Прогнозирование смещения химического равновесия при изменении концентрации, температуры и давления. Принцип Ле-Шателье. Применение законов равновесия к живым организмам. Взаимосвязь константы химического равновесия и свободной энергии Гиббса.
8 Растворы
Физическая и химическая теории растворов, сущность процесса растворения. Сольваты и гидраты. Дисперсные системы: взвеси, коллоидные растворы, истинные растворы. Способ выражения состава растворов: массовая доля, молярная доля, молярная и моляльная концентрации, нормальная (эквивалентная) концентрация. Термодинамика процесса растворения. Растворимость газов, закон Генри.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 |
