Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Воронежская государственная лесотехническая академия»
ХИМИЯ
Методические указания для аудиторной и самостоятельной работы студентов по направлению подготовки
230400 – Информационные системы и технологии
Воронеж 2012
2
УДК 546 + 547(075)
Новикова, Л. А. Химия [Текст] : методические указания для аудиторной и самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 230400 – Информационные системы и технологии / Л. А. Новикова, О. А. Ткачева ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж, 2012. – 24 с.
Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» (протокол № 4 от 2 марта 2012 г.)
Рецензент д-р хим. наук, проф. кафедры аналитической химии ВГУ В.Ю. Хохлов
Методические указания составлены в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки бакалавра 230400.62 – Информационные системы и технологии, утвержденного зам. министра образования РФ 14.01.2010 г. (регистр. № 25) и примерной программой по химии для нехимических направлений подготовки бакалавров.
3
1.ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Врезультате освоения дисциплины «Химия» студент должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК):
- владеть культурой мышления, способностью обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить целить и выбирать пути ее достижения
(ОК-1); - использовать основные законы химии в профессиональной
деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);
- способностью использовать технологические разработки объектов профессиональной деятельности в области химической промышленности, химико-лесного комплекса, экологии (ПК-18);
- способностью участвовать в постановке и проведении экспериментальных исследований (ПК-24).
2.ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ
В результате освоения дисциплины «Химия» студент должен знать:
основные положения современной теории строения атома, периодический закон и его использование в предсказании свойств элементов и соединений;
теорию химической связи, природу и свойства химической связи в различных классах соединений;
методы математического описания термодинамики и кинетики химических реакций;
основные соединения элементов и их химические превращения, основные классы органических соединений;
особые свойства и закономерности поведения дисперсных систем;
методы описания равновесий в растворах электролитов;
основные процессы, протекающие в электрохимических системах, процессы коррозии и методы борьбы с коррозией;
особенности, строение и свойства распространенных классов высокомолекулярных соединений,
4
о методах химической идентификации веществ, качественном и количественном анализе;
основные принципы охраны окружающей среды и перспективы создания экологически чистых технологий.
Студент должен уметь:
-проводить расчеты концентрации растворов различных соединений;
-определять изменение концентраций и константы равновесия при протекании химических реакций;
-определять термодинамические характеристики реакций и возможные направления химических взаимодействий;
-проводить очистку веществ в лабораторных условиях;
-определять основные физические характеристики органических веществ.
-работать с учебной и научной литературой;
-самостоятельно анализировать, обобщать и делать выводы из полученных на лабораторных занятиях результатов;
-работать как в составе группы, так и индивидуально.
Студент должен владеть:
-навыками выполнения основных химических лабораторных операций;
-методами определения pH и концентраций в растворах;
-методами синтеза простейших неорганических и органических соединений.
3. ОБЪЁМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
|
|
|
|
Виды учебной работы |
Трудоемкость |
Семестр |
|
|
|
|
|
|
|
|
всего |
в зачетных |
I |
|
|
часов |
единицах |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Общая трудоемкость дисциплины |
108 |
3,0 |
108 |
|
|
|
|
|
|
Аудиторные занятия |
54 |
1,5 |
54 |
|
|
|
|
|
|
Лекции (Л) |
18 |
0,5 |
18 |
|
|
|
|
|
|
Лабораторные занятия (ЛР) |
36 |
1,0 |
36 |
|
|
|
|
|
|
Самостоятельная работа (Сам) |
54 |
1,5 |
54 |
|
|
|
|
|
|
Виды итогового контроля (зачет, экзамен) |
* |
* |
зачет |
|
|
|
|
|
|
5
4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1. Разделы дисциплины и виды занятий
В табл. 2 включены основные разделы дисциплины «Химия» и сведения по видам работ, относящимся к данной дисциплине.
Таблица 2
№ п/п |
Разделы дисциплины |
Лекции |
ЛР |
Сам |
|
|
|
|
|
1 |
Введение. Общие закономерности химических процессов |
4 |
10 |
12 |
|
|
|
|
|
2 |
Строение вещества |
2 |
4 |
12 |
|
|
|
|
|
3 |
Растворы |
4 |
10 |
16 |
|
|
|
|
|
4 |
Основы электрохимии. Коррозия и защита металлов |
4 |
8 |
8 |
|
|
|
|
|
5 |
Органические вещества и высокомолекулярные соединения |
2 |
2 |
4 |
|
|
|
|
|
6 |
Химическая идентификация веществ |
2 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
Итого часов |
18 |
36 |
54 |
|
|
|
|
|
|
Итого кредитов |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
|
|
|
|
|
|
4.2. Содержание разделов дисциплины Раздел 1. Введение. Общие закономерности химических процессов
Предмет химии и еѐ связь с другими науками. Роль фундаментальной химической науки в решении проблем окружающей среды. Понятие о нанотехнологиях и наноматериалах. Основные понятия химической термодинамики. Термодинамические функции. Внутренняя энергия и энтальпия. Первый закон термодинамики. Законы термохимии. Закон Гесса и следствия из него. Закон Лавуазье-Лапласа. Энтропия. Второй закон термодинамики. Изменение энтропии в химических реакциях. Изобарноизотермический потенциал (энергия Гиббса). Влияние энтальпийного и энтропийного факторов на направление реакции. Условия самопроизвольного протекания химических процессов.
Химическая кинетика. Скорость реакций в гомогенных и гетерогенных системах. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Закон действия масс. Правило Вант-Гоффа. Понятие об энергии активации. Катализаторы и каталитические системы. Гомогенный и гетерогенный катализ. Адсорбция.
Обратимые и необратимые реакции. Химическое равновесие. Константа равновесия. Принцип Ле Шателье. Фазовое равновесие. Правило фаз.