Николая Григорьевича Столетовых» (ВлГУ) «утверждаю» Первый проректор В. Г. Прокошев 2011г рабочая программа

Вид материала

Содержание

280700 техносферная безопасность
В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие общепрофессиональные компетенции
Структура и содержание дисциплины
4. Основы химической кинетики
5. Дисперсные системы
6. Электрохимические процессы и системы
7. Химия и экология
Тематика лабораторных работ

Подобный материал:

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и

Николая Григорьевича Столетовых»

(ВлГУ)

«УТВЕРЖДАЮ»

Первый проректор

____________ В.Г. Прокошев

«___»______________ 2011г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Дисциплина: Химия_____________________

Направление подготовки: 280700 техносферная безопасность____________

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр _________________

Форма обучения: очная ___________________________________________

Семестр	Трудоем-кость зач. ед., час.	Лекций, час.	Практич. занятий, час.	Лаборат. работ, час.	СРС, час.	Форма промежуточного контроля (экз./зачет)
1 семестр	3(108)	18		18	72	Зачет
Итого	3(108)	18		18	72	Зачет

Владимир 2011г.

Цели освоения дисциплинны

Целями освоения дисциплины химия являются:

Изучение студентами основных понятий и законов химии;
Освоение основного материала по строению атомов, химической связи и закономерностям, связанным с Периодическим Законом и Периодической системой элементов Д. И. Менделеева.
Изучение основ химической термодинамики и кинетики химических процессов.
Получение глубоких знаний по теории растворов и теории электрохимических процессов.
Изучение способов получения химических элементов и их соединений; рассмотрение основных процессов, связанных с химическими превращениями элементов и их соединений в конкретных ситуациях.
Выяснение возможных областей применения химических элементов и их соединений.

В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие общепрофессиональные компетенции:

Понимание сущности и социальной значимости профессии, основных перспектив и проблем, определяющих конкретную область деятельности (ПК-1).
Владение основами теории фундаментальных разделов химии (ПК – 2)
Способность применять основные законы химии при обсуждении полученных результатов, в том числе с применением информационных баз данных (ПК-3).
Владение навыками химического эксперимента, основными синтетическими и аналитическими методами получения и исследования химических веществ и реакций (ПК-4).
Владение методами регистрации и обработки результатов химических экспериментов (ПК-8).
Владение методами безопасного обращения с химическими материалами с учетом их физических и химических свойств, способностью проводить оценку возможных рисков (ПК-9).

Задачи дисциплины:

Изучение студентами основ общей и неорганической химии с целью применения их при изучении последующих дисциплин, в частности экологии.
Формирование у студентов специального типа химического мышления.
Осознание роли химии в процессе охраны окружающей среды.

Место дисциплины в структуре ООП ВПО

Дисциплина «химия» изучается в цикле математических и естественнонаучных дисциплин.

Перечень дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых студентами необходимо для изучения дисциплины «химия»:

Математика (дифференциалы и интегралы).
Физика (поляризованный свет, квантовая теория и теория относительности).
Начертательная геометрия (теория симметрии и антисимметрии).
Философия (категории и законы материалистическом диалектики, теории познания).

Изучение дисциплины «химия» дает основу для изучения как последующих курсов :

Экология
Физиология человека, волсология
Ноксология

Компетенции обучающегося, формирующиеся в результате освоения дисциплины

В результате освоения данной дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие общекультурные (ОК) и профессиональные компетенции (ПК):

Владение культурой мышления, способы к обобщению, анализу, восприятию информации, постановки цели и выбору путей ее достижения (ОК-1).
готов к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);
стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства, способен приобретать новые знания в области техники и технологии, математики, естественных, гуманитарных, социальных и экономических наук (ОК-7);
способен использовать знания о современной физической картине мира, пространственно-временных закономерностях, строении вещества для понимания окружающего мира и явлений природы (ПК-2).
способен использовать знания о строении вещества, природе химической связи в различных классах химических соединений для понимания свойств материалов и механизма химических процессов, протекающих в окружающем мире (ПК-3).
Способность понимать сущность и социальную значимость профессии, основных перспектив и проблем, определяющих конкретную область деятельности (ПК-1).
Способен использовать свои химические знания для решения задач профессиональной деятельности (ПК-23).

Знать:

Принципы классификации и номенклатуру неорганических соединений (ПК-3).
Основные типы химических связей (ПК-2).
Основы современной теории строения атома (ПК-2, ПК-3).
Теорию комплексных соединений (ПК-3).
Основы энергетики и кинетики химических процессов (ПК-2, ПК-3).
Теорию растворов неэлектролитов и электролитов (ПК-2, ПК-3).
Основы электролитических процессов (ПК-2, ПК-3).

Способы получения основных соединений химических элементов, их свойства и области применения (ПК-3).
Основные принципы проведения конкретных химических экспериментов и обработку полученных результатов (ПК-4).

Уметь:

Находить связь между строением вещества и его химическими возможностями (ПК-4).
Решать любые химические задачи, опираясь на теоретический материал основ химии (ПК-5).
Проводить простейшие расчёты по окислительно-восстановительным реакциям, энергетическим и кинетическим процессам, теории растворов (ПК-3).
Работать в лаборатории с использованием простейшего лабораторного оборудования (ПК-7).
Писать химические реакции любых химических процессов и выполнять на их основе необходимые расчеты (ПК-8).

Владеть:

Методикой проведения химического эксперимента в лабораторных условиях (ПК-6).
Умением правильного объяснения результатов эксперимента, если даже результат отрицательный (ПК-8).
Методами оказания первой помощи при несчастных случаях в химической лаборатории (ПК-9).

Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единиы. 108 часов.

№ п/п	Раздел дисциплины	Семестр	Неделя семестра	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студента и трудоемкость (в часах)			Объем учебной работы с применением интерактивных методов (в часах/%)	Форма текущего контроля успеваемости, форма промежуточного контроля и аттестации
№ п/п	Раздел дисциплины	Семестр	Неделя семестра	Лекции	Лабораторные работы	Самостоятельная работа
1	Введение. Основные понятия и законы химии.	1	1	2	2	6	1/50%	Тест на хим. номенклатуру
	Основы строения вещества и химическая связь						1/50%	Тест на хим. связь
3	Элементы химической термодинамики	1	5	2	2	6	1/50%	Тест на законы термохимии
4	Основы химической кинетики	1	7	4	2	6	1/50%	Тест на скорость хим. Реакц.
4	Основы химической кинетики	1	9	4	2	6	1/50%	Тест на химическое равновесие
5	Дисперсные системы. Растворы	1	11	4	2	6	1/50%	Тест на концентрации растворов
5	Дисперсные системы. Растворы	1	13	4	2	6	1/50%	Тест на рН - растворов
6	Электрохимические процессы и системы	1	15	4	2	6	1/50%	Тест на гальванические элементы
6	Электрохимические процессы и системы	1	17	4	2	6	1/50%	Коллоквиум на электрохимию
7	Химия и экология	1				12		Тест по вопросам экологической химии
	ИТОГО	1	18	18	18	72	9/50%

содержание дисциплины «Химия»

Теоретический курс (лекции)

1. Введение

1.1 Химия как часть естествознания.

Предмет химии. Вещество. Химические превращения. Атомно-молекулярное учение. Химический элемент. Связь химии с другими науками. Значение химии в формировании мышления, в изучении природы и развитии техники.

1.2 Основные законы химии.

Закон сохранения массы веществ. Закон постоянства состава. Закон Авогадро. Закон эквивалентов.

1.3 Классы неорганических веществ.

Простые вещества – металлы, неметаллы, вещества с амфотерными свойствами. Бинарные соединения: оксиды (основные , амфотерные, кислотные), галогениды, сульфиды, бескислородные кислоты. Гидроксиды: основные, амфотерные, кислотные. Соли: средние, кислые, основные, двойны, комплексные.

Основы строения вещества

2.1. Электронное строение атома и систематика химических элементов.Квантово-механическая модель атома. Принцип Паули и правило Гунда. Строение многоэлектронных атомов. Периодическая система Д.И.Менделеева и изменение свойств элементов и их соединений. Окислительно-восстановтельные свойства элементов.

2.2. Химическая связь.

Основные типы и характеристики связи. Ковалентная и ионная связи. Метод валентных связей. Гибридизация орбиталей. Понятие о методе молекулярных орбиталей. Строение и свойства простейших молекул.

Элементы химической термодинамики

3.1. Энергетические эффекты химических реакций.

Внутренняя энергия и энтальпия. Термохимия. Термохимические законы и уравнения. Энтальпия образования химических соединений. Стандартное состояние. Энтропия и ее изменение при химических процессах. Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца и их изменения при химических процессах. Условия самопроизвольного протекания химических реакций. Условия химического равновесия. Обратимые и необратимые реакции.

3.2. Химическое и фазовое равновесия

Закон действующих масс. Константа равновесия и ее связь с термодинамическими функциями. Принцип Ле-Шателье.

Химическое равновесие в гетерогенных системах. Фазовое равновесие. Правило фаз. Распределение веществ в гетерогенных системах. Поверхностные явления. Сорбция. Адсорбционное равновесие. Гетерогенные дисперсные системы.

4. Основы химической кинетики

Скорость гомогенных химических реакций. Кинетическое уравнение. Порядок реакции и молекулярность. Зависимость скорости химической реакции от температуры. Энергия активации. Гомогенный катализ. Цепные реакции. Физические методы ускорения химических реакций. Колебательные реакции.

Скорость гетерогенных химических реакций. Гетерогенный катализ.

5. Дисперсные системы

5.1. Растворы

Определение и классификация растворов. Растворы неэлектролитов и электролитов. Водные растворы электролитов. Ассоциированные и неассоциированные электролиты. Свойства растворов ассоциированных электролитов. Активность. Особенности воды как растворителя. Электролитическая диссоциация воды. Водородный показатель среды. Ионные реакции в растворах. Диссоциация комплексных соединений. Теория кислот и оснований. Константы кислотности и основности. Гидролиз солей.

Буферные растворы.

6. Электрохимические процессы и системы

6.1. Окислительно-восстановительные процессы.

Определение и классификация окислительно-восстановительных процессов. Термодинамика электродных процессов. Понятие об электродных потенциалах. Гальванические элементы, ЭДС и ее измерение. Стандартный водородный электрод и водородная шкала потенциалов. Уравнение Нернста. Кинетика электродных процессов. Электрохимическая и концентрационная поляризация.

6.2. Электролиз

Последовательность электродных процессов. Законы Фарадея. Выход по току. Электролиз с растворимыми и нерастворимыми анодами.

6.3. Коррозия и защита металлов и сплавов.

Основные виды коррозии. Химическая коррозия. Электрохимическая коррозия. Коррозия блуждающими токами. Методы защиты от коррозии.

7. Химия и экология

Химическое загрязнение окружающей среды. Локальные и глобальные экологические проблемы. Защита окружающей среды от химического загрязнения.

Тематика лабораторных работ

№	Тематика	Количество часов	Названия лабораторных работ
1	Введение. Основные понятия и законы химии	6	Получение неорганических соединений и свойства их основных классов Определение эквивалентных масс простых и сложных веществ Окислительно-восстановительные реакции
2	Начала химической термодинамики	2	Основы химической термодинамики. Энергетические эффекты в химических реакциях
3	Кинетика химических процессов	2	Скорость химических реакций Химическое равновесие и его смещение
4	Растворы	4	Определение pH растворов Получение растворов различных концентраций
5	Электрохимические процессы	4	Гальванические элементы Электролиз

Образовательные технологии

При изучении теоретического курса на лекциях предусматривается заложение материала в виде презентации. Отдельные лекции излагаются по проблемной технологии.

На лекциях используются в качестве демонстрационного материала Периодическая система элементов Д. И. Менделеева и ряд других справочных таблиц.

Некоторые разделы теоретического курса изучаются с использованием опережающей самостоятельной работы: студенты получают задания на ознакомление с новым материалом до его изложения на лекциях.

Перед очередной лекцией, как правило, практикуются «летучки» по материалу предыдущей лекции. Это позволяет определить степень усвоения изложенного ранее материала. Для более основательной оценки усвояемости теоретического материала студентами используются тест-методы, а также традиционные письменные и устные контрольные мероприятия (коллоквиумы, контрольные работы).

При прохождении лабораторного практикума студентам предлагается работать в малых группах: учебная группа разбивается на несколько небольших групп – по 2-3 человека.

Каждая группа выполняет задание (лабораторные опыты) из лабораторного практикума по химии. Процесс выполнения лабораторных опытов осуществляется на основе обмена мнений и выбора оптимального пути решения.

На основании полученных данных по всем опытам каждый студент заполняет свой лабораторный журнал, где записывает результаты опытов, наблюдения, составляет уравнения реакций химических процессов, если нужно производит соответствующие расчеты и результаты представляет в виде графической зависимости.

На собеседовании с преподавателем студент представляет оформленный отчет по данной лабораторной работе и отвечает на вопросы преподавателя, связанные с методикой работы, результатами и выводами. По ряду работ предусматривается применение тестового метода «защиты».

Групповая работа в химической лаборатории стимулирует согласованное взаимодействие между студентами, отношения взаимной ответственности и сотрудничества. При формировании групп учитывается два признака: степень химической подготовленности студентов и характер межличностных отношений. В ряде случаев студентам самим предлагает разбиться на группы, состав которых впоследствии может корректироваться для повышения качества работы.

В лабораторном практикуме при выполнении отдельных опытов используется метод проблемного обучения: студент получает задание на химический процесс, методику которого он должен подобрать самостоятельно, исходя из имеющихся реактивов, обсудить ее с преподавателем и затем приступить к его выполнению.

Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

Вид контроля	Форма учебной работы	Рейтинг в баллах
1 семестр изучения дисциплины
Текущий	Лабораторный практикум	15
Текущий	Тестовый контроль	10
Обобщающий	Контрольные работы	15
	Самостоятельная расчетная работа	15
	Коллоквиум	5
Итоговый	Зачет	40
Итого		100

Тестовый контроль осуществляется с помощью тестов по отдельным темам или разделам курса.

Лабораторный практикум выполняется по «лабораторному практикуму по общей химии, разработанному применительно для студентов нехимического профиля.

Наличие такого практикума позволяет студентам заранее подготовиться к собеседованию или тестированию при «защите» конкретной лабораторной работы.

Варианты заданий для контрольных работ содержатся как на диске, так и в бумажном виде. При необходимости их содержание может меняться.

Варианты коллоквиумов представлены как в бумажном виде, так и в электронном.

Устный семестровый экзамен проводится по билетам в письменном виде.

Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

Основная литература:

Коровин Н.В. Общая химия: Учебник для технических направ. и спец. вузов. – М.: Высшая школа., 1998. – 559 с., - ил.
Глинка Н.Л. Общая химия. – Л.: Химия, 1985.
Новиков Г.И. Общая химия. – М.: Высшая школа, 1988.
Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. – Л.: Химия, 1988.
Лабораторный практикум по химии: Рейтинг – система организации работы студента (М.В. Ольшевский, В.В. Гурылев, С.В. Диденко и др., Под ред. М.В. Ольшевскогоя; ВлГУ ., Владимир, 1999. – 112 с.).
Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия: учебник для вузов / Н.С. Ахметов. – М.: Высш. шк., 2002. – 743 с.
Орлин Н. А. Общая и неорганическая химия: учебное пособие. В. 3 ч. Ч. 1/Н.А. Орлин, В.А. Кузурман; Владим. гос. ун-т. – Владимир, 2002. – 95 с.
Орлин Н. А. Общая и неорганическая химия: учебное пособие. В. 3 ч. Ч. 2/Н.А. Орлин, В.А. Кузурман; Владим. гос. ун-т. – Владимир, 2003. – 108 с.
Орлин Н. А. Общая и неорганическая химия: учебное пособие. В. 3 ч. Ч. 3/Н.А. Орлин, В.А. Кузурман; Владим. гос. ун-т. – Владимир, 2005. – 80 с.
Орлин Н. А.Строение атома и химическая связь: учебное пособие. /Н.А. Орлин; Владим. гос. ун-т. – 2-е изд.,доп. – Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2010. – 106 с.

2) Дополнительная литература

Суворов А. В. Общая химия: учебное пособие для высш. учеб. заведений/А. В. Суворов, А. Б. Никольский. – СПб.: химия, 1995. – 624 с.
Рябинович В.А. Краткий химический справочник/В.А. Рябинович, З.Я. Хавина. – СПб.: химия, 1994. – 432 с.

Программное обеспечение и Интернет-ресурсы

Материально-техническое обеспечение дисциплины

Теоретический курс

Лекции: презентации (диск).
Контрольные тесты – бумажный вариант.
Список вопросов для проведения коллоквиумоа.
Таблицы – диск и бумажный вариант большого формата.
Варианты заданий для контрольных работ.
Варианты заданий для самостоятельной расчетной работы.
Набор реактивов и оборудования для опытов.

Лабораторный практикум

Тематика и описание лабораторных работ (специально разработанный и изданный лабораторный практикум для студентов нехимического направления).
Набор химических реактивов к каждой лабораторной работе.
Лабораторные установки, оборудование.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению 280700 «Техносферная безопасность».

Рабочую программу составил профессор Орлин Н. А.

Программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры химии.

Протокол № ______ от _______ года

Заведующий кафедрой _____________________

Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании учебно-методической комиссии __________________________

Протокол № _____ от _______ года

Председатель комиссии ____________________

Программа переутверждена

На _________ учебный год. Протокол заседания кафедры № ____ от ______ года

Заведующий кафедрой _____________________

На _________ учебный год. Протокол заседания кафедры № ____ от ______ года

Заведующий кафедрой _____________________

На _________ учебный год. Протокол заседания кафедры № ____ от ______ года

Заведующий кафедрой _____________________

На _________ учебный год. Протокол заседания кафедры № ____ от ______ года

Заведующий кафедрой _____________________

На _________ учебный год. Протокол заседания кафедры № ____ от ______ года

Заведующий кафедрой _____________________

Blog

Николая Григорьевича Столетовых» (ВлГУ) «утверждаю» Первый проректор В. Г. Прокошев 2011г рабочая программа

Содержание