Примерная программа дисциплины  химия для нехимических направлений подготовки icon

Примерная программа дисциплины  химия для нехимических направлений подготовки




Скачать 117.29 Kb.
НазваниеПримерная программа дисциплины  химия для нехимических направлений подготовки
Дата конвертации09.02.2013
Размер117.29 Kb.
ТипПримерная программа

ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

ХИМИЯ

для нехимических направлений подготовки


Программа составлена в соответствии с требованиями государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования по соответствующим направлениям.

Пояснительная записка


Данная программа предназначена для подготовки бакалавров нехимических технологических направлений. Для освоения программы по дисциплине Химия учащийся должен иметь базовое среднее (полное) общее образование или среднее техническое образование.

Целью дисциплины является углубление имеющихся представлений и получение новых знаний и умений в области химии, без которых невозможно решение современных технологических, экологических, сырьевых и энергетических проблем, стоящих перед человечеством. Особенностью программы является фундаментальный характер ее содержания, необходимый для формирования у бакалавров общего химического мировоззрения и развития химического мышления. В программе рассматриваются квантово-механическая теория строения атома, основы теории химической связи, энергетика химических реакций, элементы химической кинетики и термодинамики, электрохимические процессы, химия элементов и их соединений, элементы химии органических соединений.

Весь материал программы разбит на две части: основную и дополнительную (выделена курсивом). Дополнительный материал может быть использован при разработке дополнительных, элективных курсов.

Теоретическая часть дисциплины излагается в лекционном курсе. Полученные знания закрепляются на практических и лабораторных занятиях. Самостоятельная работа предусматривает работу с учебниками и учебными пособиями, подготовку к практическим и лабораторным занятиям, выполнение домашних заданий, подготовку к контрольным работам и коллоквиумам. Следует предусмотреть возможность написания рефератов по отдельным разделам дисциплины.

Исходя из концепции подготовки бакалавров, целесообразно предусмотреть введение в учебные планы элективных курсов, обеспечивающих необходимую прикладную подготовку выпускников по выбранной образовательной программе.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы. Рекомендуемая форма итогового контроля – экзамен.

В результате освоения программы студент должен:

знать основные положения современной теории строения атома, теории химической связи, энергетики и кинетики химических реакций, химического равновесия, основные соединения элементов и их химические превращения, основные классы органических соединений;

уметь определять возможные направления химических взаимодействий, константы равновесия химических превращений;

владеть методами расчета кинетических и термодинамических характеристик химических реакций.
^

Содержание дисциплины


1. Введение

Предмет и задачи химии. Место химии в ряду фундаментальных наук.

Значение химии как производительной силы общества в формировании естественно-научного мышления, в изучении природы. Химическое производство и охрана окружающей среды.

^ Основные понятия и законы химии. Эквивалент, закон эквивалентов.


2. Строение атома

Составные части атома. Атомное ядро. Основные количественные характеристики атома: атомная масса, заряд ядра. Квантовомеханическая модель атома. Корпускулярно-волновой дуализм. Волновое уравнение Шредингера и результаты его решения для атома водорода и водородоподобных ионов. Характеристика состояния электрона в атоме системой квантовых чисел. Принцип Паули и правило Хунда. Форма граничной поверхности электронной плотности для s-, p- и d-орбиталей. Энергетический ряд атомных орбиталей.

Периодический закон и периодическая система элементов Д.И.Менделеева, электронные формулы атомов и ионов. Периодическое изменение свойств элементов (простых веществ) и их соединений.

Энергии ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность; закономерности изменения этих величин по группам и периодам.


^ 3. Химическая связь и межмолекулярные взаимодействия

Типы химической связи: ковалентная и ионная; их свойства. Обменный и донорно-акцепторный механизмы образования связи. Квантовохимические методы описания химической связи: метод валентных связей и метод молекулярных орбиталей (МО ЛКАО). Сигма(σ)- и пи(π)-связи. Представления о гибридизации атомных орбиталей при описании химической связи в молекулах.

^ Энергетические диаграммы гомо- и гетероядерных двухатомных молекул и ионов, состоящих из атомов элементов второго периода.

Основные характеристики ковалентной связи: энергия (энтальпия) связи, длина, кратность, валентный угол, полярность связи. Дипольный момент связи и дипольный момент молекулы.

^ Агрегатное состояние вещества. Кристаллическое и аморфное состояние. Кристаллическая решетка. Химическая связь в кристаллических телах.

Металлическая связь. Металлы, проводники, полупроводники и диэлектрики.. Наноматериалы.

Водородная связь, межмолекулярные взаимодействия. Комплексные соединения: ион-комплексообразователь, лиганды, внутренняя и внешняя сферы, координационное число. Моно- и полидентатные лиганды. Номенклатура комплексных соединений.

Классификация комплексных соединений. Диссоциация комплексных соединений. Константа устойчивости комплексного иона. Природа химической связи в комплексных соединениях. Применение комплексных соединений.


^ 4. Элементы химической термодинамики.

Внутренняя энергия и энтальпия систем. Первый закон термодинамики. Тепловой эффект химической реакции. Термохимические уравнения процессов. Энтальпии образования химических соединений. Закон Гесса и следствия из него. Понятие об энтропии и ее изменении в химических превращениях. Энергия Гиббса и ее изменение в химических процессах. Критерий самопроизвольного протекания химических реакций в изобарно-изотермических условиях.


^ 5. Химическая кинетика. Химическое равновесие. Катализ.

Гомогенные и гетерогенные реакции. Скорость гомогенных химических реакций. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Зависимость скорости химической реакции от концентраций реагирующих веществ, закон действия масс. Константа скорости. Кинетическое уравнение. Порядок и молекулярность реакции. Зависимость скорости реакции от температуры. Уравнение Аррениуса. Правило Вант-Гоффа. Энергия активации. Химические реакции в гетерогенных системах.

Химическое равновесие. Обратимые и необратимые реакции. Константа химического равновесия, ее связь с термодинамическими характеристиками системы. Смещение равновесия и принцип Ле Шателье-Брауна. Химическое равновесие в гетерогенных системах.

Фазовое равновесие. Правило фаз Гиббса. Представление о диаграммах состояния. Распределение веществ в гетерогенных системах. Сорбция, адсорбционное равновесие. Гетерогенные дисперсные системы.

Гомогенный и гетерогенный катализ. Понятие о механизме гомогенного катализа.

Автокатализ. Кислотно-основной катализ. Катализ в биологических системах, ферментативный катализ. Гетерогенный катализ. Каталитические яды. Ингибиторы химических превращений.


6. Растворы

Определение и классификация растворов. Растворение как физико-химический процесс. Растворимость. Способы выражения концентрации растворов. Растворы электролитов и неэлектролитов. Водные растворы электролитов. Особенности воды как растворителя. Водородный показатель среды (рН). Методы определения величины рН.

Электролитическая диссоциация в водных растворах. Сильные (неассоциированные) и слабые (ассоциированные) электролиты. Константа и степень диссоциации слабого электролита. Буферные растворы.

^ Идеальные и реальные растворы. Активность и коэффициент активности. Ионная сила раствора.

Гидролиз солей. Уравнения реакций гидролиза. Степень гидролиза, константа гидролиза. Необратимый гидролиз.

^ Процессы гидролиза в природе.

Ионные реакции в растворах. Равновесие малорастворимый электролит – насыщенный раствор. Произведение растворимости. Условия выпадения и растворения осадка.

Представление о современных теориях кислот и оснований. Константы кислотности и основности. Понятие о кислотах и основаниях Льюиса. Диссоциация комплексных соединений.


^ 7. Коллоидные и дисперсные системы

Дисперсность и дисперсные системы. Классификация дисперсных систем. Суспензии и эмульсии. Классификация коллоидных систем. Гели и золи. Мицеллы, их образование и строение. Критическая концентрация мицеллообразования. Оптические и электрические свойства коллоидных систем. Методы получения и разрушения коллоидных систем. Коллоидные системы в природе.


^ 8. Электрохимические процессы

Определение и классификация электрохимических процессов. Окислительно-восстановительные реакции. Важнейшие окислители и восстановители. Окислительно-восстановительный потенциал. Направление протекания окислительно-восстановительных реакций. Электродный потенциал. Водородный электрод сравнения. Уравнение Нернста.

Равновесие на границе металл–раствор. Ионселективные электроды и сенсоры. Химические источники тока. Гальванические элементы. Аккумуляторы. Электродвижущая сила. Электролиз как окислительно-восстановительный процесс. Электролиз с растворимыми и нерастворимыми анодами. Химическая и электрохимическая коррозия металлов. Способы защиты от коррозии.


^ 9. Химия элементов и их соединений

9.1 Водород

Место водорода в Периодической системе Д.И.Менделеева. Изотопы водорода. Способы получения водорода. Физические и химические свойства водорода. Соединения водорода с металлами и неметаллами.

Вода и ее строение. Диаграмма состояния воды. Вода в природе. Химические и физико-химические способы очистки природной воды. Пероксид водорода, получение, структура и свойства. Понятие о водороднай энергетике.

^ 9.2 Элементы первой и второй групп

Щелочные металлы, нахождение в природе и получение. Важнейшие соединения щелочных металлов: оксиды, гидроксиды, пероксиды. Применение щелочных металлов и их соединений.

^ Биологическая роль соединений натрия и калия.

Бериллий. Оксид и гидроксид бериллия, их получение и свойства.

Щелочноземельные металлы и магний. Получение, химические свойства оксидов, гидроксидов и солей магния, кальция и бария. Жесткость воды и способы ее устранения.

Роль соединений кальция и магния в биологических системах.

^ 9.3. Элементы группы бора (группа 13)

Химические свойства бора. Соединения бора с кислородом, водородом и галогенами.

Нахождение бора в природе. Получение бора. Карбораны. Соединения бора с азотом. Борные кислоты и их соли. Применение соединений бора.

Нахождение алюминия в природе. Получение алюминия и его химические свойства. Соединения алюминия с кислородом и галогенами. Оксид и гидроксид алюминия, их химические свойства.

^ Амфотерный характер соединений алюминия Алюминаты. Гидролиз солей алюминия. Сплавы алюминия с другими металлами. Применение алюминия и его соединений.

^ 9.4. Элементы группы фтора (группа 17)

Общая характеристика галогенов: нахождение в природе, способы получения, физические и химические свойства. Галогеноводороды и галогениды металлов. Кислородсодержащие кислоты галогенов и их соли.

Окислительно-восстановительные свойства галогенов и их соединений. Применение галогенов и их соединений.

^ 9.5. Элементы группы кислорода (группа 16)

Кислород. Строение молекулы кислорода. Получение и химические свойства кислорода. Озон, строение молекулы, получение и применение озона.

^ Биологическая роль кислорода и озона в живых системах.

Сера. Химические свойства серы. Соединения серы с водородом и кислородом.

Нахождение серы в природе. Получение серы. Физические свойства серы. Аллотропные модификации серы.

Сероводород и сероводородная кислота. Соли сероводородной кислоты (сульфиды), их растворимость в воде и взаимодействие с минеральными кислотами.

^ Определение тяжелых металлов с помощью сульфида натрия.

Оксиды серы и соответствующие им кислородсодержащие кислоты. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства сернистой и серной кислот. Соли сернистой и серной кислот.

Эфиры серной кислоты, их применение в качестве анионных поверхностно-активных веществ.

Химические свойства селена, теллура и их соединений.

^ 9.6. Элементы группы азота (группа 15)

Азот. Получение, физические и химические свойства азота. Соединения азота с металлами (нитриды): их получение и свойства.

Аммиак: промышленный синтез, физические и химические свойства, применение. Равновесия в водном растворе аммиака. Термическое разложение солей аммония.

Оксиды азота: строение молекул, получение и химические свойства. Азотистая кислота и ее соли (нитриты). Окислительно-восстановительные характеристики этих соединений. Азотная кислота. Получение в промышленности. Химические свойства азотной кислоты. Применение азотной кислоты и ее солей.

Фосфор. Аллотропные модификации фосфора. Получение и химические свойства фосфора. Соединения фосфора с металлами и неметаллами. Фосфин и фосфиды, их получение, взаимодействие с водой. Оксиды фосфора и фосфорсодержащие кислоты. Соли фосфорной кислоты и их химические свойства.

Мышьяк и сурьма. Их соединения с водородом и кислородом.

Сравнительная характеристика соединений элементов группы азота и их токсичность.

^ 9.7. Элементы группы углерода (группа 14)

Углерод и его аллотропные модификации.

Биологическая роль углерода. Круговорот углерода в природе.

Неорганические соединения углерода. Карбиды металлов. Оксиды углерода. Угольная кислота и ее соли.

^ Соединения углерода с галогенами, серой и азотом. Карбамид. Сероуглерод. Цианиды. Карбонилы металлов.

Кремний. Соединения кремния. Силаны. Галогениды кремния. Силициды. Оксид кремния. Кремниевые кислоты и их соли. Гидролиз силикатов.

^ Силикагель. Силиконы и силоксаны. Соединения кремния в природе. Стекла и ситаллы. Керамика. Понятие о вяжущих материалах.

Краткая характеристика химических свойств германия, олова, свинца и их соединений. Применение соединений углерода, кремния, германия, олова и свинца.

^ 9.8. Химия d-элементов

Положение d-элементов в Периодической системе Д.И.Менделеева. Особенности химии d-элементов. Химические свойства d-элементов на примере хрома, железа и меди. Кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов этих элементов. Комплексные соединения хрома, железа и меди.

Закономерности изменения химических свойств d-элементов и их соединений в группах.


^ 10. Элементы органической химии

Предмет органической химии. Теория химического строения А.М.Бутлерова. Изомерия. Углеводороды. Гомологические ряды углеводородов. Функциональные производные углеводородов. Классификация и номенклатура органических соединений.

Нахождение органических соединений в природе. Нефть и ее переработка. Возобновляемые источники органических соединений. Предельные и непредельные углеводороды: алканы, алкены, алкины. Циклические углеводороды. Ароматические углеводороды. Гетероциклические соединения. Основные классы органических соединений. Галогенпроизводные углеводородов. Кислородсодержащие производные углеводородов: спирты, фенолы, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты. Азотсодержащие производные углеводородов: нитросоединения, амины. Получение и химические свойства основных классов органических соединений Органические полимерные материалы.


11. Заключение

Перспективы развития химической науки и химической технологии на современном этапе. Химико-экологические проблемы взаимодействия человека с окружающей средой.


Примерный перечень практических и лабораторных работ

  1. Электронное строение атомов, квантовые числа.

  2. Химическая связь. Гибридизация атомных орбиталей.

  3. Определение молярной массы эквивалента простых и сложных веществ.

  4. Тепловые эффекты химических процессов. Закон Гесса

  5. Критерий самопроизвольного протекания процесса. Энергия Гиббса. Энтропия.

  6. Основные понятия химической кинетики.

  7. Расчет равновесных концентраций и давлений по термодинамическим данным.

  8. Способы выражения концентраций растворов.

  9. Гидролиз солей.

  10. Определение рН водных растворов электролитов.

  11. Произведение растворимости. Условия образования и растворения осадков.

  12. Окислительно-восстановительные реакции и вычисление э.д.с. ОВР.

  13. Реакции образования и разрушения комплексных соединений

  14. Химические свойства металлов.

  15. Соединения d-элементов (на примере железа, хрома и меди).

  16. Соединения азота и фосфора.

  17. Соединения серы.

  18. Свойства соединений магния и кальция; жесткость воды.

  19. Классификация и номенклатура органических соединений.

  20. Взаимопревращения различных классов органических соединений.

  21. Получение сложных эфиров. Реакция этерификации.



Литература

Основная

1. Коровин Н.В. Общая химия. М: Высшая школа. 2006.

2. Суворов А.В., Никольский А.Б. Общая химия. СПб: Химия, 2005.

3. А.А.Гуров, Ф.З.Бадаев, Л.П.Овчаренко, В.Н.Шаповал. Химия. М.: МГТУ им.

Н.Э Баумана. 2004.

4. Глинка Н.Л.Общая химия. М.:Интеграл-Пресс. 2002.

Дополнительная


1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М: Высшая школа. 2006

2. Карапетьянц М.Х., Дракин. С.И.. Общая и неорганическая химия. М: Химия . 2003

3. Угай А.Я. Общая и неорганическая химия. М: Высшая школа. 2007.

Добавить документ в свой блог или на сайт


Похожие:

Примерная программа дисциплины  химия для нехимических направлений подготовки iconПримерная программа наименование дисциплины: "Философия" Рекомендуется для всех направлений подготовки и специальностей, кроме направления 030100 "Философия"
О знания, философских проблемах и методах их исследования; овладение базовыми принципами и приемами философского познания; введение...

Примерная программа дисциплины  химия для нехимических направлений подготовки iconПримерная программа по русскому языку. Стр. 150 2 Примерная программа по литературному чтению. Стр. 154
Охватывают все предметы, служащие основой дальнейшего обучения русский язык, чтение, математика, окружающий мир

Примерная программа дисциплины  химия для нехимических направлений подготовки iconПримерная программа по математике составлена на основе федерального компонента государственного стандарта основного общего образования
Примерная программа конкретизирует содержание предметных тем образовательного стандарта и дает примерное распределение учебных часов...

Примерная программа дисциплины  химия для нехимических направлений подготовки iconПрограмма учебной дисциплины оп. 03
Программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального Государственного стандарта (фгос) по профессии

Примерная программа дисциплины  химия для нехимических направлений подготовки iconПрограмма учебной дисциплины
Программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (фгос) по профессии 110800....

Примерная программа дисциплины  химия для нехимических направлений подготовки iconПримерная программа обучения населения, не занятого в сфере производства и обслуживания
Примерная программа предназначена для обучения населения не занятого в сфере производства и обслуживания (далее именуется неработающее...

Примерная программа дисциплины  химия для нехимических направлений подготовки iconДавыдов Анатолий Васильевич, проф., доктор геолого-минералогических наук рабочая программа дисциплины
Учебный план специальности подготовки дипломированных специалистов 230201 "Информационные системы в технике и технологиях" (гин)

Примерная программа дисциплины  химия для нехимических направлений подготовки iconПримерная программа по истории на ступени основного общего образования содержит следующие разделы
Примерная программа не задает последовательности изучения материала и распределения его по классам. Авторы рабочих программ и учебников...

Примерная программа дисциплины  химия для нехимических направлений подготовки iconПримерная программа по математике для общеобразовательных школ РФ 2004 года Федеральный компонент государственного стандарта
Индивидуализация процесса обучения на факультативном занятии, развитие творчества в процессе подготовки проекта, установка не на...

Примерная программа дисциплины  химия для нехимических направлений подготовки iconОбразовательный стандарт 2004 г.; примерная программа: «Технология. Трудовое обучение» М.: Просвещение, 2010
Основанием для разработки рабочей программы по обслуживающему труду являются: образовательный стандарт 2004 г.; примерная программа:...

Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©libdocs.ru 2000-2013
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы