Материал: 2320

4.2 Содержание разделов дисциплины

Химия, ч.1 ОБЩАЯ ХИМИЯ

Раздел 1. ВВЕДЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ХИМИИ

Введение. Предмет химии, связь с другими науками. Значение химии в формировании научного мировоззрения при изучении техники. Понятие о материи и движении, веществе и поле. Основные понятия и законы химии. Понятие о наносистемах и нанотехнологиях. Химия и охрана окружающей среды.

Раздел 2. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Химическая термодинамика. Энергетика химических процессов. Элементы термохимии. Закон Гесса и следствия из него. Закон Лавуазье-Лапласа. Основные термодинамические функции. Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия и энтальпия. Стандартная энтальпия образования. Понятие об энтропии. Второй закон термодинамики. Изобарно-изотермический потенциал (свободная энергия Гиббса). Условия самопроизвольного протекания химических процессов.

Химическая кинетика. Скорость химических реакций и методы ее регулирования. Зависимость скорости химической реакции от концентрации. Закон действия масс. Зависимость скорости реакции от температуры. Правило ВантГоффа. Понятие об энергии активации. Влияние катализатора на скорость химической реакции.

Химическое и фазовое равновесие. Обратимые и необратимые химические реакции. Условия химического равновесия. Основные факторы, определяющие направления течения реакций и химическое равновесие. Константа равновесия. Принцип Ле-Шателье.

Раздел 3. СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА

Строение атома. Особенности поведения микрообъектов. Двойственная природа электрона. Уравнение де Бройля. Квантово-механическая модель атома. Характеристика состояния электрона в атоме квантовыми числами. Правила и порядок заполнения атомных орбиталей. Принцип Паули и следствие из него. Правила Клечковского. Правило Гунда. Связь строения атома с периодической системой элементов.

Химическая связь. Условие и механизм образования химической связи. Количественные характеристики химической связи: энергия связи, длина связи, валентные углы. Основные виды химической связи. Ковалентная связь, ее свойства. Метод валентных связей. Образование, особенности и свойства ионной связи. Металлическая связь и ее особенности. Основные виды взаимодействия молекул. Водородная связь и ее свойства. Комплементарность.

Раздел 4. РАСТВОРЫ

Растворы. Общие понятия о растворах. Классификация растворов. Дисперсные системы. Понятие о коллоидных растворах. Термодинамика растворения. Свойства растворов неэлектролитов. Диффузия и осмос. Осмотическое давление растворов. Закон Вант-Гоффа. Давление пара растворов. Первый закон Рауля. Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов. Второй закон Рауля.

Свойства растворов электролитов. Изотонический коэффициент. Электролитическая диссоциация. Количественные показатели диссоциации: степень диссоциации, константа диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Ионное произведение воды. Водородный показатель среды. Индикаторы. Гидролиз солей. Типичные случаи гидролиза солей. Константа и степень гидролиза. Произведение растворимости.

Раздел 5. ЭЛЕКТРОХИМИЯ. КОРРОЗИЯ И ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ

Окислительно-восстановительные реакции. Степень окисления. Типичные окислители и восстановители. Типы окислительно-восстановительных реакций и способы их уравнивания. Электрохимические процессы, их классификация. Понятие об электродных потенциалах. Стандартный водородный электрод и водородная шкала потенциалов. Потенциалы металлических электродов. Уравнение Нернста. Гальванические элементы. ЭДС и ее измерение. Электролиз. Электролиз с нерастворимыми и растворимыми анодами. Законы Фарадея. Практическое применение электролиза.

Коррозия металлов. Основные виды коррозии. Механизмы коррозии: химическая и электрохимическая коррозия. Методы защиты металлов от коррозии: легирование, электрохимическая защита, защитные покрытия, изменение свойств коррозионной среды.

Химия, ч.2 ХИМИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ И ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Раздел 1. ВВЕДЕНИЕ. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Введение. Предмет органической химии и ее связь с другими науками. Теоретические представления в органической химии. Классификация органических соединений и химических реакций.

Раздел 2. АЛИФАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

Номенклатура, строение, изомерия, физические и химические свойства алканов, алкенов, алкадиенов и алкинов.

Раздел 3. АЛИЦИКЛИЧЕСКИЕ И АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

Номенклатура, особенности строения, изомерия, физические и химические свойства, а также отдельные представители и области использования алициклических и ароматических углеводородов. Правила ориентации в бензольном кольце.

Раздел 4. КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Номенклатура, особенности строения, изомерия, физические и химические свойства, а также отдельные представители и области использования спиртов, фенолов, альдегидов, кетонов, карбоновых кислот и их производных.

Раздел 5. УГЛЕВОДЫ

Номенклатура, особенности строения, изомерия, физические и химические свойства, а также отдельные представители и области использования моносахаридов, дисахаридов и полисахаридов.

Раздел 6. АЗОТСОДЕРЖАЩИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Номенклатура, особенности строения, изомерия, физические и химические свойства, а также отдельные представители и области использования аминов и аминокислот. Белки. Нуклеиновые кислоты.

Раздел 7. ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Предмет химии ВМС. Общие понятия о ВМС. Классификация полимеров. Особенности строения полимеров и отличие их от низкомолекулярных веществ.

Методы получения полимеров. Растворы высокомолекулярных соединений. Химические превращения полимеров. Методы определения молекулярной массы полимеров. Полимерные композиционные материалы.

Раздел 8. ХИМИЯ ДРЕВЕСИНЫ

Основные компоненты древесины: целлюлоза, гемицеллюлозы, лигнин, экстрактивные вещества древесины. Общие сведения, классификация, свойства и области использования древесины и ее компонентов.

Раздел 9. ХИМИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ

Предмет аналитической химии. Процесс анализа: пробоотбор, пробоподготовка, измерение, обработка результатов. Аналитические реакции.

Качественный анализ. Методы количественного анализа.

5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ