6
реакциях. Изобарно-изотермический 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.
Раздел 2. Строение вещества
Планетарная модель строения атома. Состав атомных ядер. Изотопы. Изобары. Особенности поведения микрообъектов. Двойственная природа электрона. Уравнение де Бройля. Квантово-механическая модель атома. Уравнение Шредингера. Характеристика состояния электрона в атоме квантовыми числами. Правила и порядок заполнения атомных орбиталей. Принцип Паули. Правило Гунда. Правила Клечковского.
Условие и механизм образования химической связи. Количественные характеристики химической связи: энергия связи, длина связи, валентные углы. Основные типы химической связи: ковалентная связь: полярная и неполярная; ионная, металлическая. Понятие о межмолекулярном взаимодействии, водородная связь и ее свойства.
Раздел 3. Растворы
Общие понятия о растворах и дисперсных системах. Растворение и растворимость веществ. Общие свойства растворов. Диффузия и осмос. Осмотическое давление растворов. Закон Вант-Гоффа. Давление пара растворов. Первый закон Рауля. Замерзание и кипение растворов. Второй закон Рауля. Свойства растворов электролитов. Изотонический коэффициент. Электролитическая диссоциация. Степень и константа диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Ионные уравнения реакций. Произведение растворимости. Водородный показатель. Реакция среды. Гидролиз солей. Химия воды. Методы водоподготовки.
Раздел 4. Основы электрохимии. Коррозия и защита металлов
Окислительно-восстановительные процессы. Степень окисления. Окислители и восстановители. Типы окислительно-восстановительных реакций. Методы составления уравнений окислительно-восстановительных реакций.
Электрохимические системы. Классификация электрохимических процессов. Понятие об электродных потенциалах. Стандартный водородный элек-
7
трод и водородная шкала потенциалов. Потенциалы металлических электродов. Уравнение Нернста. Гальванические элементы. ЭДС и ее измерение. Аккумуляторы. Электролиз растворов и расплавов. Активные и инертные аноды. Законы Фарадея. Коррозия металлов: химическая и электрохимическая. Механизм коррозии. Методы защиты от коррозии: легирование, электрохимическая защита, защитные покрытия, изменение свойств коррозионной среды.
Раздел 5. Органические вещества и высокомолекулярные соединения
Теоретические представления о строении органических соединений. Теория А.М. Бутлерова. Классификация органических соединений и реакций. Номенклатура органических веществ. Изомерия. Понятие и определение высокомолекулярных соединений. Строение и классификация полимеров. Мономеры. Олигомеры. Методы получение полимеров: полимеризация и поликонденсация. Основные свойства и применение полимеров. Полимерные композиционные материалы.
Раздел 6. Химическая идентификация и анализ вещества
Предмет аналитической химии. Аналитические реакции. Химическая идентификация веществ. Качественный анализ и его методы. Количественный анализ. Методы количественного анализа: химические, физико-химические и физические методы анализа.
|
|
5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ |
|
|
|
Таблица 3 |
|
№ |
№ раздела |
Наименование лабораторного занятия |
|
п/п |
дисциплины |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
1 |
Раздел 1 |
Техника безопасности и правила работы в химической лаборатории. |
|
|
|
Знакомство с модульно-рейтинговой системой оценки знаний. Основ- |
|
|
|
ные понятия и законы химии |
|
|
|
|
|
2 |
Разделы 3, 6 |
Лабораторная работа № 1. Приготовление раствора и определение его |
|
|
|
концентрации титриметрическим методом |
|
|
|
|
|
3 |
Раздел 1 |
Лабораторная работа № 2. Определение и расчет термодинамических |
|
|
|
функций химических процессов |
|
|
|
|
|
4 |
Раздел 1 |
Лабораторная работа № 3. Химическая кинетика и химическое равно- |
|
|
|
весие в гомогенных и гетерогенных системах |
|
|
|
|
|
5 |
Раздел 1 |
Отчет по самостоятельной работе (сдача 5 задач) |
|
|
|
|
|
6 |
Раздел 1 |
Текущий контроль № 1: Химическая термодинамика, химическая кинетика |
|
|
|
|
|
7 |
Раздел 2 |
Семинар на тему: Строение атома. Химическая связь. |
|
|
|
|
|
8 |
Раздел 2 |
Текущий контроль №2: Строение атома. Химическая связь. Отчет по |
|
|
|
самостоятельной работе (сдача 2 задач) |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
Окончание табл. 3 |
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
9 |
Раздел 3 |
Лабораторная работа № 4. Жесткость воды и способы ее устранения |
|
|
|
|
|
10 |
Раздел 3 |
Лабораторная работа № 5. Определение рН водных растворов. Гидро- |
|
|
|
лиз солей |
|
|
|
|
|
11 |
Раздел 3 |
Отчет по самостоятельной работе (сдача 10 задач) |
|
|
|
|
|
12 |
Раздел 3 |
Текущий контроль № 3: Растворы |
|
|
|
|
|
13 |
Раздел 4 |
Лабораторная работа № 6. Окислительно-восстановительные реакции |
|
|
|
|
|
14 |
Раздел 4 |
Лабораторная работа № 7. Электролиз водных растворов солей и ще- |
|
|
|
лочей |
|
|
|
|
|
15 |
Раздел 4 |
Лабораторная работа № 8. Коррозия металлов и способы защиты ме- |
|
|
|
таллов от коррозии |
|
|
|
|
|
16 |
Раздел 4 |
Отчет по самостоятельной работе (сдача 3 задач). |
|
|
|
Текущий контроль № 4: Окислительно-восстановительные реакции. |
|
|
|
Электрохимия. Коррозия металлов |
|
|
|
|
|
17 |
Раздел 5 |
Семинар на тему: Полимеры |
|
|
|
|
|
18 |
Раздел 6 |
Лабораторная работа № 9. Химическая идентификация веществ |
|
|
|
|
|
6. ВОПРОСЫ К ТЕКУЩЕМУ КОНТРОЛЮ
I контроль
Вопросы к темам «Основные понятия и законы химии», «Химическая термодинамика», «Химическая кинетика»
1. Основные понятия и законы химии.
2. Понятие о нанотехнологиях и наноматериалах.
3.Понятие о химической термодинамике. Термодинамические системы, их параметры и свойства.
4.Первый закон термодинамики. Особенности химических реакций в изобарных и изохорных условиях. Внутренняя энергия.
5.Термохимия. Тепловые эффекты реакций. Закон Гесса.
6. Энтальпия. Стандартная энтальпия образования вещества. Следствие из закона Гесса. Термохимические расчеты.
7.Закон Лавуазье-Лапласа.
8.Понятие об энтропии. Второй закон термодинамики. Изменение энтропии в химических процессах и фазовых переходах.
9.Энергия Гиббса и ее изменение в химических процессах. Критерии направления самопроизвольного протекания химических процессов.
9
10. Определение скорости химической реакции. Скорость реакций в гомогенных и гетерогенных системах.
11.Зависимость скорости химической реакции от природы реагирующих веществ.
12.Зависимость скорости химических реакций от концентрации реагирующих веществ. Закон действия масс. Константа скорости реакции.
13.Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Энергия активации реакции.
14.Зависимость скорости реакции от давления и от степени дисперсности реагентов.
15.Катализаторы и каталитические системы. Гомогенный и гетерогенный катализ. Понятия об адсорбции, десорбции, абсорбции, хемосорбции.
16.Обратимые и необратимые реакции. Условия необратимости химических реакций.
17.Колебательные реакции.
18.Условие возникновения и смещения химического равновесия. Принцип Ле Шателье.
19.Фазовые равновесия. Правило фаз.
II контроль
Вопросы по темам «Строение атома», «Химическая связь», «Периодическая система Д.И.Менделеева»
1.Основные сведения о строении атома.
2.Состав атомных ядер. Изотопы. Изобары.
3.Исторические этапы создания теории строения атома. Двойственная природа электрона. Уравнение де Бройля.
4.Характеристика энергетического состояния электрона квантовыми числами. Главное, побочное, магнитное, спиновое квантовые числа.
5.Распределение электронов по энергетическим уровням в соответствии с принципом Паули, правилами Клечковского и Гунда.
6.Радиусы атомов и ионов. Энергия ионизации, энергия сродства к электрону, электроотрицательность.
7.Периодический закон Д.И. Менделеева. Положение элементов в периодической системе. Периоды. Группы. Подгруппы.
8.Периодическая система в свете строения атома. s-, p-, d-, f-элементы. Проскок электронов.
10
9.Условие образования химической связи. Типы химической связи. Химическая связь и валентность.
10.Количественные характеристики химической связи: длина связи, энергия связи, валентные углы.
11.Ковалентная связь. Метод валентных связей. Свойства ковалентной связи: насыщаемость, направленность связи, поляризуемость связи. Полярные и неполярные молекулы. Донорно-акцепторный механизм образования связи.
12.Гибридизация атомных орбиталей.
13.Ионная связь и ее свойства. Ионные кристаллические решетки.
14.Металлическая связь и ее особенности. Металлические решетки.
15.Водородная связь, ее свойства. Комплементарность.
16. Силы межмолекулярного взаимодействия.
III контроль
Вопросы к теме «Растворы»
1. Определение понятия «растворы». Классификация растворов. Термодинамика растворения.
2.Способы выражения концентрации растворов: массовая доля и мольная доля, молярная, нормальная (эквивалентная) и моляльная концентрации.
3.Тепловые эффекты при растворении. Растворение и растворимость веществ.
4.Диффузия и осмос. Осмотическое давление растворов. Закон Вант-Гоффа.
5.Давление пара растворов. Первый закон Рауля.
6.Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов. Второй закон Рауля.
7.Растворы электролитов. Изотонический коэффициент.
8.Электролитическая диссоциация. Степень диссоциации, константа диссоциации. Сильные и слабые электролиты.
9.Ионные уравнения реакций.
10.Произведение растворимости.
11.Ионное произведение воды. Водородный показатель рН.
12.Индикаторы. Потенциометрический способ определения рН растворов.
13.Гидролиз солей. Типичные случаи гидролиза солей.
14.Химия воды. Жесткость воды. Методы водоподготовки.