Химия

Beschreibung: Изучает общетеоретическую базу курса химии и составляет основные понятия и законы химии, учение о строении вещества, термодинамику и энергетику химических реакций. Рассматривает основные химические системы, растворы, роль дисперсных систем в решении инженерно-технических проблем. Изучение курса сопровождается выполнением лабораторных работ, упражнений, решением типовых и творческих задач.

Betrag der Credits: 5

Arbeitsintensität der Disziplin:

Komponente: Вузовский компонент

Zyklus: Базовые дисциплины

Цель

• Целью освоения дисциплины «Химия» является приобретение студентами химических знаний и навыков, позволяющих применять их при освоении других дисциплин образовательного цикла и последующей профессиональной деятельности, обеспечение фундаментальной подготовки бакалавров по теоретическим вопросам химии на основе усвоения основных законов, закономерностей протекания химических процессов, экспериментальных методов науки.

Задача

• Для достижения этой цели преподавание дисциплины предполагает: 1. ознакомить студентов с основными понятиями, законами и методами химии как науки, составляющей фундамент всей системы химических знаний; 2. способствовать формированию у студента обобщенных приемов исследовательской деятельности (постановка задачи, теоретическое обоснование и экспериментальная проверка ее решения), научного взгляда на мир в целом; 3. довести до сознания студентов тот факт, что химия является фундаментальной наукой и мощным инструментом исследования и познания процессов, происходящих в окружающем нас мире и внутри нас; 4. развить у студентов профессиональное химическое мышление, чтобы будущий бакалавр смог переносить общие методы научной работы в работу по специальности; 5. обеспечить возможность овладения студентами совокупностью химических знаний и умений, соответствующих уровню бакалавра по соответствующему профилю. Теоретическая часть дисциплины излагается в лекционном курсе. Полученные знания закрепляются на практических и лабораторных занятиях. Самостоятельная работа предусматривает работу с учебниками и учебными пособиями, подготовку к практическим и лабораторным занятиям, выполнение домашних заданий, подготовку к контрольным работам и коллоквиумам.

Результат обучения: знание и понимание

• Обучающиеся должны знать: - содержание основных разделов, составляющих теоретические основы химии как системы знаний о веществах и химических процессах; - учение о строении вещества, электронное строение атомов и Периодический закон Д.И.Менделеева, принципы построения периодической системы элементов, основы теории химической связи и строения молекул; - химические свойства элементов различных групп Периодической системы и их важнейших соединений и свойства координационных соединений; - учение о направлении химического процесса (химическая термодинамика); - учение о скорости химического процесса (химическая кинетика) и химическом равновесии; - классификацию и условия протекания реакций в водных растворах без изменения и с изменением степеней окисления элементов.

Результат обучения: применение знаний и пониманий

• - использовать знания, накопленные при изучении курса «Химия», для понимания свойств веществ и материалов, а также сущности явлений и химических процессов, протекающих в окружающем нас мире; - записывать стехиометрические, ионные, окислительно-восстановительные, термохимические и кинетические уравнения реакций; - проводить расчеты по уравнениям химических реакций на основе законов стехиометрии с использованием основных понятий и физических величин; - определять тип химической реакции по различным признакам классификации, возможность, скорость и глубину ее протекания; - характеризовать влияние различных факторов на скорость реакции и смещение химического равновесия в гомогенных и гетерогенных системах; - предсказывать окислительно-восстановительные свойства простых и сложных веществ на основе электронного строения атомов или ионов, входящих в их состав; - использовать основные химические законы, термодинамические справочные данные и количественные соотношения неорганической химии для решения профессиональных задач.

Результат обучения: формирование суждений

• - владеть теоретическими методами описания свойств простых и сложных соединений веществ на основе электронного строения их атомов и положения в Периодической системе химических элементов; - владеть экспериментальными методами определения физико-химических свойств неорганических и органических соединений; - уметь творчески анализировать теоретические концепции и фактический материал химии; - уметь пользоваться справочной и научно-технической литературой, при подготовке к лабораторным, курсовым работам и написанию рефератов; - владеть основными навыками техники химического эксперимента: измельчение, растворение, нагревание, выпаривание, прокаливание, фильтрование, получение газов и приемы работы с ними, приготовление растворов различными способами и т.д.; - собирать простейшие установки для проведения химического эксперимента.

Результат обучения: коммуникативные способности

• - владеть обобщенными приемами исследовательской деятельности (постановка задачи в лабораторной работе или отдельном опыте, теоретическое обоснование и экспериментальная проверка ее решения); - владеть элементарными приемами работы в химической лаборатории и навыками обращения с веществом; - владеть общими правилами техники безопасности при обращении с химической посудой, лабораторным оборудованием и химическими реактивами; - владеть основными методами, способами и средствами получения, накопления и переработки информации; - уметь грамотно пояснять и оформлять результаты эксперимента.

Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе

• В процессе освоения дисциплины студент формирует и демонстрирует следующие общепрофессиональные компетенции: - владеет целостной системой научных знаний об окружающем мире, способностью ориентироваться в ценностях бытия, жизни, культуры; - способен на научной основе организовывать свой труд, оценивать с большой степенью самостоятельности результаты своей деятельности, владеет навыками самостоятельной работы; - способен к приобретению с большой степенью самостоятельности новых знаний с использованием современных образовательных и информационных технологий; - способен самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и самоконтроля, выстраивания и реализацию перспективных линий интеллектуального, культурного, нравственного, физического и профессионального саморазвития и самосовершенствования, способен с помощью коллег критически оценить свои достоинства и недостатки с необходимыми выводами; - способен к целенаправленному применению базовых знаний в области математических, естественных, гуманитарных и экономических наук в профессиональной деятельности; - обладает достаточными для профессиональной деятельности навыками работы с персональным компьютером; - умеет принимать нестандартные решения; - владеет теорией и навыками практической работы; - умеет анализировать научную литературу с целью выбора направления исследования по предлагаемой теме; - способен анализировать полученные результаты, делать необходимые выводы и формулировать предложения; - умеет представлять полученные в исследованиях результаты в виде отчетов.

Lehrmethoden

1) Технологии традиционной учебной деятельности (лекционно-семинарская). Установочные (вводные) и обобщающие лекции, лекции проблемного характера, лекция с заранее запланированными ошибками. 2) Технологии квази-профессиональной деятельности. 3) Технологии учебно-профессиональной деятельности. 4) Технология проблемного обучения. 5) Технологии развивающего обучения. 6) Технология дифференцированного обучения. 7) Технология деловой игры.

Bewertung des Wissens der Studierenden

Die Bewertungspolitik der Lernergebnisse nach Arbeitstyp

Bewertungsbogen

Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:

• 40% результата, полученного на экзамене;
• 60% результатов текущей успеваемости.

Формула подсчета итоговой оценки:

 

где, Р₁, Р₂ – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.

Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:

Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:

Темы лекционных занятий

• Тема 1 Основы атомно-молекулярного учения. Формы движения материи. Особенность химической формы движения. Предмет и методы химии. Основные понятия химии. Основные законы химии: закон сохранения массы веществ, закон постоянства состава, закон кратных отношений, закон объемных отношений, закон эквивалентов. Газовые законы.
• Тема 2 Строение атома и периодический закон. Состояние электрона в атоме. Атомные орбитали. Энергетические уровни. Квантовые числа. Состояние электрона в многоэлектронных атомах. Принцип Паули. Правило Гунда. Правила Клечковского. Основное и возбужденное состояние атома. Периодический закон Д.И. Менделеева и строение атома. Современная интерпретация ПЗ. Виды периодичности.
• Тема 3 Химическая связь Виды химической связи Основные характеристики химической связи энергия, длина, направленность. Свойства ковалентной связи: полярная, неполярная, - и - связи, насыщаемость, направленность, кратность, поляризуемость. Гибридизация АО. Метод ВС. Химическая связь в многоатомных молекулах. Многоцентровые связи. Ионная связь. Химическая связь и типы кристаллов. Связь в металлах полупроводниках и диэлектриках. Межмолекулярное взаимодействия.
• Тема 4 Основные закономерности протекания химических реакций Энергетические характеристики химических реакций Термохимия. Первое начало термодинамики. Энтальпия процесса. Законы Гесса и Лавуазье-Лапласа. Второе начало термодинамики. Понятие об энтропии вещества. Энтропия процесса. Термодинамический критерий самопроизвольного протекания химической реакции. Энергия Гиббса. Кинетика и механизмы хим. реакции. Скорость химический реакции и факторы ее определяющие. Порядок и молекулярность реакции. Энергия активации. Уравнение Аррениуса. Химическое равновесие. Константа химического равновесия, различные способы ее выражения, связь с энергией Гиббса. Смещение равновесия. Принцип Ле-Шателье.
• Тема 5 Общие свойства растворов Растворы Общие свойства растворов – диффузия и осмос. Жидкие растворы. Растворимость. Кривые растворимости. Давление и состав пара над раствором. Закон Рауля. Кристаллизация и кипение раствора. Криоскопия и эбулиоскопия. Взаимодействие растворенного вещества и растворителя. Сольватация. Способы выражения концентрации растворов.
• Тема 6 Водные растворы электролитов Вода как ионизирующий растворитель Электронное строение и структура молекулы воды Структура жидкой и твердой воды, водородные связи. Ионное произведение воды, водородный показатель. Электролитическая диссоциация растворенных веществ. Природа растворов электролитов. Константа и степень диссоциации. Закон разбавления Оствальда.
• Тема 7 Обменные реакции в растворах электролитов. Равновесие в насыщенных растворах малорастворимых электролитов. Константа растворимости. Условия образования и растворения осадка. Теории кислот и оснований. Роль растворителя в кислотно-основном взаимодействии. Гидролиз. Механизм гидролиза. Степень и константа гидролиза. Ступенчатый характер гидролиза.
• Тема 8 Комплексные соединения. Внутренняя и внешняя сфера. Классификация комплексных соединений. Лиганды. Дентантность лигандов. Координационное число. Номенклатура комплексных соединений.
• Тема 9 Окислительно-восстановительные реакции в водных растворах. Важнейшие окислители и восстановители. Типы ОВР. Количественные характеристики ОВР переходов. Электродные потенциалы металлов. Гальванический элемент. Водородный электрод и водородный нуль отсчета потенциалов. Стандартные условия и стандартный потенциал полуреакций. Окислительно-восстановительные равновесия в растворах. Уравнение Нернста. Влияние рН на величину восстановительного потенциала. Электролиз растворов и расплавов. Электрохимическая коррозия металлов.

Основная литература

• 1) Глинка, Н.Л. Общая химия: Учебник для академического бакалавриата / Н.Л. Глинка. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 729 c. 2) Глинка, Н.Л. Общая химия (для спо) / Н.Л. Глинка. - М.: КноРус, 2019. - 360 c. 3) Глинка, Н.Л. Общая химия в 2 ч. Часть 2: Учебник для академического бакалавриата / Н.Л. Глинка. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 380 c. 4) Глинка, Н.Л. Общая химия в 2 ч. Часть 1: Учебник для академического бакалавриата / Н.Л. Глинка. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 364 c. 5) Карапетьянц, М.Х. Общая и неорганическая химия: Учебник / М.Х. Карапетьянц, С.И. Дракин. - М.: КД Либроком, 2015. - 592 c. 6) Карапетьянц, М.Х. Общая и неорганическая химия / М.Х. Карапетьянц, С.И. Дракин. - М.: Ленанд, 2018. - 600 c.

Дополнительная литература

• 7) Общая химия. Учебник / Под ред. Дунаева С.Ф. - М.: Academia, 2017. - 160 c. 8) Общая и неорганическая химия: учебное пособие / Под ред. Денисова В.В., Таланова В.М. - Рн/Д: Феникс, 2018. - 144 c. 9) Аликина, И.Б. Общая и неорганическая химия. лабораторный практикум.: Учебное пособие для вузов / И.Б. Аликина, С.С. Бабкина, Л.Н. Белова и др. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 477 c. 10) Бабков, А.В. Общая, неорганическая и органическая химия: Учебное пособие / А.В. Бабков. - Ереван: МИА, 2015. - 568 c. 11) Бабков, А.В. Общая, неорганическая и органическая химия / А.В. Бабков. - М.: МИА, 2016. - 568 c. 12) Волков, А. Химия: общая, неорганическая и органическая. Полный курс подготовки к ЕГЭ: 2150 тестовых заданий с решениями / А. Волков. - М.: Омега-Л, 2017. - 304 c. 13) Волков, А. Химия: общая, неорганическая и органическая. Полный курс подготовки к ЕГЭ: 2150 тестовых заданий с решениями / А. Волков. - М.: Омега-Л, 2018. - 448 c. 14) Гаршин, А, П Общая и неорганическая химия в схемах, рисунках, таблицах, химических реакциях: Учебное пособие / АП Гаршин. - СПб.: Питер, 2018. - 128 c. 15) Грибанова, О.В. Общая и неорганическая химия: опорные конспекты: опорные конспекты, контрольные и тестовые задания / О.В. Грибанова. - Рн/Д: Феникс, 2019. - 272 c. 16) Грибанова, О.В. Общая и неорганическая химия: учебное пособие / О.В. Грибанова. - Рн/Д: Феникс, 2019. - 416 c. 17) Дунаев, С.Ф. Общая химия: Учебник / С.Ф. Дунаев. - М.: Академия, 2018. - 160 c. 18) Ершов, Ю.А. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учебник / Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд. - Люберцы: Юрайт, 2015. - 560 c. 19) Ершов, Ю.А. Общая химия. биофизическая химия. химия биогенных элементов: Учебник для вузов / Ю.А. Ершов, В.А. Попков, А.С. Берлянд. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 562 c. 20) Литвинова, Т.Н. Общая химия: задачи с медико-биологической направленнностью / Т.Н. Литвинова. - Рн/Д: Феникс, 2016. - 176 c. 21) Нараев, В.Н. Общая химия: Учебное пособие / В.Н. Нараев, Е.А. Александрова, Т.Б. Пахомова. - СПб.: Лань, 2018. - 164 c. 22) Росин, И.В. Общая и неорганическая химия в 3 т. т.1. общая химия: Учебник для академического бакалавриата / И.В. Росин, Л.Д. Томина. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 426 c. 23) Росин, И.В. Общая и неорганическая химия в 3 т. т.2. химия s-, d- и f- элементов: Учебник для академического бакалавриата / И.В. Росин, Л.Д. Томина. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 492 c. 24) Росин, И.В. Общая и неорганическая химия в 3 т. т.3. химия p-элементов: Учебник для академического бакалавриата / И.В. Росин, Л.Д. Томина. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 436 c. 25) Росин, И.В. Общая и неорганическая химия. современный курс: Учебное пособие для бакалавров / И.В. Росин, Л.Д. Томина. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 1338 c. 26) Суворов, А.В. Общая и неорганическая химия в 2 т. том 1: Учебник для академического бакалавриата / А.В. Суворов, А.Б. Никольский. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 292 c. 27) Суворов, А.В. Общая и неорганическая химия в 2 т. том 2: Учебник для академического бакалавриата / А.В. Суворов, А.Б. Никольский. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 315 c. 28) Суворов, А.В. Общая и неорганическая химия в 2 т: Учебник для академического бакалавриата / А.В. Суворов, А.Б. Никольский. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 607 c.