Кемеровский Государственный Университет Химический факультет утверждаю декан химического факультета профессор Денисов В. Я. " " 2011 г рабочая программа

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОУ ВПО «Кемеровский Государственный Университет»

Химический факультет

УТВЕРЖДАЮ

Декан химического факультета
профессор Денисов В.Я.

_______________________

"_____"__________2011 г.

Рабочая программа дисциплины

Неорганический синтез

Направление подготовки

020100 Химия, Б3.ДВ3

Профиль подготовки

Химия

Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр

Форма обучения

очная

Кемерово 2011

1. Цели освоения дисциплины

Основная цель освоения дисциплины «Неорганический синтез» - дать студенту теоретические представления о различных методах синтеза неорганических соединений, их разделения и очистки, освоение методологии осуществления целенаправленного синтеза.

Задачи:

Ознакомить с основными принципами неорганического синтеза.

Рассмотреть различные методы синтеза неорганических материалов, в том числе с некоторые методы синтеза наноматериалов.

Ознакомить студентов химического факультета с методами разделения и очистки в неорганическом синтезе.

Сформировать представление о физико-химических основах и технологических схемах производства основных неорганических соединений.

Ознакомить с санитарно-гигиеническими требованиями и промышленной безопасностью при производстве основных неорганических соединений.

2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина «Неорганический синтез» относится к вариативной части учебного цикла Б.3 « Профессиональный цикл» ФГОС ВПО третьего поколения подготовки бакалавра по направлению 020100 – Химия.

Для успешного освоения дисциплины необходимо хорошо владеть знаниями следующих дисциплин, относящихся к различным циклам учебной программы: экономика, математика (основы математического анализа), общая физика (молекулярная физика и термодинамика), неорганическая химия, аналитическая химия, физическая химия.

Освоение дисциплины «Неорганический синтез» способствует лучшему усвоению некоторых разделов дисциплин «Химическая технология», «Техногенные системы и экологический риск», дисциплин специализации, относящихся к базовой части общепрофессиональных дисциплин.

3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Неорганический синтез»

представляет основные химические, физические и технические аспекты химического промышленного производства с учетом сырьевых и энергетических затрат (ПК-5);

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

4. Структура и содержание дисциплины Неорганический синтез

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы, 72 часа.

4.1. Объём дисциплины и виды учебной работы (в часах)

4.1.1. Объём и виды учебной работы (в часах) по дисциплине в целом

Вид учебной работы	Всего часов
Общая трудоемкость базового модуля дисциплины	72
Аудиторные занятия (всего)	36
В том числе:
Лекции	36
Семинары	-
Самостоятельная работа	36
В том числе:
Творческая работа (рефераты)	16
И (или) другие виды самостоятельной работы	20
Вид промежуточного контроля	фронтальный опрос
Вид итогового контроля	зачет

4.1.2. Разделы базового обязательного модуля дисциплины и трудоемкость по видам занятий (в часах)

№ п/п	Раздел Дисциплины	Семестр	Неделя семестра	Общая трудоёмкость (часах)	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)				Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам)
№ п/п	Раздел Дисциплины	Семестр	Неделя семестра	Общая трудоёмкость (часах)	Учебная работа		В.т.ч. активных форм	Самостоятельная работа
				всего	лекции	Практ.	В.т.ч. активных форм	Самостоятельная работа
1	Основные принципы неорганического синтеза. Методы синтеза неорганических материалов.	7	1-10	34	20	-	10	14	Фронтальный опрос
2	Методы разделения и очистки в неорганическом синтезе	7	11-12	10	4	-	2	6	Фронтальный опрос
3	Технологический синтез основных неорганических соединений	7	13-18	28	12	-	28	16	Защита рефератов

4.2 Содержание дисциплины

Содержание разделов базового обязательного модуля дисциплины

№	Наименование раздела дисциплины	Содержание раздела дисциплины	Результат обучения, формируемые компетенции
1	Основные принципы неорганического синтеза. Методы синтеза неорганических материалов.	Равновесные и генеалогические синтезы. Реакции в гомогенных условиях. Реакции в гетерогенных системах. Методы синтеза, использующие активирующее воздействие на реагирующее вещество различных видов энергии: Фотохимические реакции. Радиационно-химические реакции. Химические реакции в плазме. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез. Электросинтез: Электрохимическое окисление и восстановление. Электрохимический синтез на анодах. Электрохимический синтез на катодах. Электрохимическое инициирование. Методы синтеза, связанные с замораживанием равновесий: Соконденсация из газовой фазы. Матричный синтез. Окислительно-восстановительные процессы: Окислительно-восстановительные реакции в водных растворах. Окислительно-восстановительные реакции в неводных растворах. Окислительно-восстановительные реакции в газовой фазе. Использование равновесных диаграмм состояния в неорганическом синтезе: Диаграммы состояния двойных равновесных систем. Диаграммы состояния тройных водно-солевых систем.	Знать: - основные принципы неорганического синтеза; - основные методы синтеза неорганических соединений. Уметь: - теоретически понимать физико-химические основы различных методов неорганического синтеза; - систематизировать знания в планировании неорганического синтеза
2	Методы разделения и очистки в неорганическом синтезе	Классификация веществ по степени чистоты. Кристаллизация и осаждение из растворов. Метод избирательного окисления-восстановления. Метод химических транспортных реакций. Избирательное комплексообразование в растворах. Очистка неорганических соединений и разделение их смесей методами ректификации, сублимации и газовой хроматографии. Ионообменные методы очистки веществ. Экстракционный метод синтеза, концентрирования, очистки и разделения неорганических веществ.	Знать: - методы разделения, очистки в неорганическом синтезе. Уметь: - закреплять полученные и освоенные новые практические навыки при разделении и очистке неорганических соединений.
3	Технологический синтез основных неорганических соединений	Синтез серной кислоты. Камерный способ. Контактный способ. Усовершенствование синтеза серной кислоты. Физико-химические основы синтеза аммиака. Методы получения азота и водорода. Синтез аммиака при среднем давлении и давлении 300 атм. Физико-химические основы синтеза азотной кислоты. Синтез азотной кислоты под атмосферным давлением. Концентрирование азотной кислоты. Основные стадии процесса получения азотной кислоты прямым синтезом. Синтез кальцинированной соды. Метод Леблана. Аммиачный метод (метод братьев Сольве).	Знать: - основы производства, технологические схемы, санитарно-гигиенические требования и промышленную безопасность при производстве аммиака, серной кислоты, азотной кислоты, кальцинированной соды.

5. Образовательные технологии

Для эффективной реализации целей и задач ФГОС ВПО, для воплощения компетентностного подхода в преподавании используются следующие образовательные технологии и методы обучения.

Вид занятия	Технология	Цель	Формы и методы обучения
Лекции	Технология проблемного обучения	Усвоение теоретических знаний, развитие мышления, формирование профессионального интереса к будущей деятельности	Лекция-объяснение, лекция-визуализация, лекция-объяснение с частичным привлечением формы дискуссии, беседы.
Самостоятельная работа	Технологии концентрированного, модульного, дифференцированного обучения	Развитие познавательной самостоятельности, обеспечение гибкости обучения, развитие навыков работы с различными источниками информации, развитие умений, творческих способностей.	Индивидуальные, групповые

6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.

№	Виды самостоятельной работы	Формы контроля	Сроки контрольно-зачетных мероприятий, неделя семестра	Учебно-методическое обеспечение*
1	Подготовка к лекционным занятиям	Фронтальный опрос	1-18	1, 2, 8, 12, 15
2	Подготовка к сдаче зачета	зачет	17-19	1-15

* список литературы

Контроль знаний студента осуществляется проведением устного и фронтального опросов, защиты рефератов и зачета по окончании курса.

Темы рефератов

Вопросы к зачету

Основные принципы неорганического синтеза.
Диаграммы состояния двойных равновесных систем.
Диаграммы состояния тройных водно-солевых систем.
Методы синтеза, связанные с замораживанием равновесий.
Соконденсация из газовой фазы.
Методы синтеза, связанные с замораживанием равновесий.
Матричный синтез.
Окислительно-восстановительные реакции в водных растворах.
Окислительно-восстановительные реакции в неводных растворах.
Окислительно-восстановительные реакции в газовой фазе.
Электросинтез. Электрохимическое окисление и восстановление.
Электрохимический синтез на анодах.
Электрохимический синтез на катодах.
Электрохимическое инициирование.
Фотохимические реакции.
Радиационно-химические реакции.
Химические реакции в плазме.
Самораспространяющийся высокотемпературный синтез.
Методы разделения и очистки в неорганическом синтезе. Классификация веществ по степени чистоты.
Кристаллизация и осаждение из растворов.
Метод избирательного окисления-восстановления.
Метод химических транспортных реакций.
Избирательное комплексообразование в растворах.
Очистка неорганических соединений и разделение их смесей методами ректификации, сублимации и газовой хроматографии.
Ионообменные методы очистки веществ.
Экстракционный метод синтеза, концентрирования, очистки и разделения неорганических веществ.
Физико-химические основы окисления SO₂ в SO₃ при синтезе серной кислоты.
Камерный способ синтеза серной кислоты.
Контактный способ синтеза серной кислоты.
Усовершенствование синтеза серной кислоты.
Физико-химические основы синтеза аммиака.
Методы получения азота и водорода, используемые при синтезе аммиака.
Синтез аммиака при среднем давлении.
Синтез аммиака при давлении 300 атм.
Физико-химические основы синтеза азотной кислоты.
Синтез азотной кислоты под атмосферным давлением.
Концентрирование азотной кислоты.
Основные стадии процесса получения азотной кислоты прямым синтезом.
Синтез кальцинированной соды. Метод Леблана.
Синтез кальцинированной соды. Аммиачный метод (метод братьев Сольве).

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

а) основная литература:

Химическая технология неорганических веществ: В 2 кн./ Т. Г. Ахметов, Р. Т. Порфильева, Л. Г. Гайсин и др.; Под ред. Т. Г. Ахметова. – М.: Высш. шк., 2002. 668с., 533 с.
Свиридов, В.В. Неорганический синтез: Учебное пособие / В. В. Свиридов, Г.А. Попкович, Е.И. василевская. – Мн.: Унiверсiтэцкае, 2000. 224 с.
Некрасов, Б.В. основы общей химии: В 2 томах. – СПб.:Изд-во «Лань», 2003. 656 с., 688 с.
Гусев, А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А. И. Гусев – М.: Физматлит, 2005. 410 с.
Пул, Ч. Нанотехнологии / Ч. Пул, Ф. Оуэнс – М.: Техносфера, 2006. 334 с.
Ксенофонтова, М. Теоретические основы прогрессивных технологий / М. Ксенофонтова, Н. В. заглядимова, А. Н. пряхин – М.: ГРОТУПС, 2002. 69 с.
Кутолин, С. А. Введение в теорию технологических процессов / С. А. кутолин, Г. М. Писиченко – Новосибирск: Chem.Lab.NCD. 2000. 176 с.
Бесков, С. В. Общая химическая технология / С. В. Бесков – М.: Академкнига, 2006. 752 с.

б) дополнительная литература:

Руководство по неорганическому синтезу. /Под ред. Г.Брауэра. -М.: Мир, 1985. Т.1-6. 361 с.
Барнард, А. Теоретические основы неорганической химии / А. Барнард - М.: Мир, 1968. 361 с.
Терни, Т. Механизмы реакций окисления-восстановления / Т. Терни - М.: Мир, 1968. 234 с.
Амелин, А. Г. Производство серной кислоты / А. Г. Амелин - М.: Химия, 1967. 472 с.
Михеева, В. И. Метод физико-химического анализа в неорганической химии / В. И. Михеева - М.: Наука, 1975. 272 с.
Ключников, Н. Г. Неорганический синтез / Н. Г. Ключников – М.: Просвещение, 1988.
Карякин, Ю.В. Чистые химические вещества / Ю. В. Карякин, И. И. Ангелов - М.: Химия, 1974. 408 с.

в) Интернет-ресурсы

Автор	Наименование	Год издания	Кол-во экз. в библ-ке на момент утверждения программы
Ахметов Т. Г., Порфильев Р. Т., Гайсин Л. Г.	Химическая технология неорганических веществ: в 2-х книгах	2002	20
Свиридов В. В., Попкович Г. А., Василевская Е. И.	Неорганический синтез	2000	12
Некрасов Б. В.	Основы общей химии: в 2-х томах	2003	10
Пул Ч, Оуэнс Ф.	Нанотехнологии	2006	5
Ксенофонтова М Заглядимова Н. В, Пряхин А. Н.	Теоретические основы прогрессивных технологий	2002	1
Кутолин С. А., Писиченко Г. М.	Введение в теорию технологических процессов	2000	1
Бесков В. С.	Общая химическая технология	2006	1
Гусев А. И.	Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии	2005	5

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Учебная дисциплина «Неорганический синтез» должна быть обеспечена учебно-методической документацией и материалами, указанными в разделе 7 данной рабочей программы. Так же необходим дисплейный класс (в стандартной комплектации) для доступа к сети Интернет (во время самостоятельной подготовки).

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки

020100-химия, «Неорганическая химия»

Автор Кожухова Т.Ю.

Рецензент (ы) _________________________

Рабочая программа дисциплины
обсуждена на заседании кафедры

Протокол №

от «

201

г.

Зав. кафедрой ________________________ Суровой Э.П.
(подпись)

Одобрено методической комиссией факультета