Заглавная страница
Избранные статьи
Случайная статья
Познавательные статьи
Новые добавления
Обратная связь

ТОП 10 на сайте

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Техника нижней прямой подачи мяча.

Франко-прусская война (причины и последствия)

Организация работы процедурного кабинета

Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний

Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Обработка изделий медицинского назначения многократного применения

Образцы текста публицистического стиля

Четыре типа изменения баланса

Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву

Мы поможем в написании ваших работ!

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Влияние общества на человека

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Практические работы по географии для 6 класса

Организация работы процедурного кабинета

Изменения в неживой природе осенью

Уборка процедурного кабинета

Сольфеджио. Все правила по сольфеджио

Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления

Главная Избранные Случайная статья Познавательные Новые добавления Обратная связь FAQ

Ответственный редактор: паничев С. А. , д. П. Н. , профессор, заведующий кафедрой органической и экологической химии

Стр 1 из 4Следующая ⇒

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: Паничев С.А., д.п.н., профессор, заведующий кафедрой органической и экологической химии

©Т.П. Котова, Н.Н. Фефилов, 2015.

Пояснительная записка

1.1. Цели и задачи дисциплины

Цель дисциплины: повышение профессионального уровня выпускников, расширение их общенаучного кругозора, арсенала теоретических методов и практических умений в результате освоения основных идей, теоретических моделей и методов современной химии.

Основная задача дисциплины состоит в изучении следующих вопросов:

· предмет химии, ее основные понятия и законы, основные классы химических веществ;

· реакционная способность веществ: периодическая система элементов, химическая связь, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства веществ;

· теория химических процессов: химическая термодинамика и кинетика, скорость реакции и методы ее регулирования, химическое равновесие;

· химические системы: растворы, дисперсные системы, электрохимические системы;

· идентификация химических систем: качественный и количественный анализ, аналитический сигнал, химический, физико-химический и физический анализ.

1.2. Место дисциплины в структуре образовательной программы

Дисциплина «Химия» входит в базовую часть естественнонаучного цикла учебного плана по направлению 49.03.01 «Физическая культура».

В информационном и логическом планах дисциплина «Химия» основывается на химических знаниях, полученных в средней школе. Приобретаемые знания и практические навыки используются при изучении основных и специальных дисциплин ООП.

Таблица 1

Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№	Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин	Темы дисциплины, необходимые для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

	Основы экологии	+		+	+
	Безопасность жизнедеятельности	+			+
	Биохимия человека	+	+	+	+

1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения данной образовательной программы

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование компетенции ОК-1: владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать: основные понятия и теоретические модели современной химии, различные химические системы, основные закономерности химических реакций, реакционную способность веществ на основе знания о строении атомов, периодической системы элементов и химической связи.

Уметь: использовать основные понятия химии и их закономерности, решать практические задачи.

Владеть: методами проведения научных исследований в сфере профессиональной деятельности.

2. Структура и трудоемкость дисциплины

Дисциплина преподается в 1 семестре в виде лекционного курса (4 часов) и практических занятий (4 часов). Форма промежуточной аттестации – экзамен, иные виды работ -2,85 часа и самостоятельная работа - 61,15 часа. Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 часа.

3. Тематический план

Таблица 2

№	Тема	Недели семестра	Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час.	Итого часов по теме	Из них в интерактивной форме	Формы контроля
Лекции	Практические занятия	Самостоятельная работа
	Предмет и основные понятия химии. Строение атома, периодический закон и периодическая система элементов						Контрольная работа
	Химическая связь и строение молекул						Тест
	Теория химических процессов						Тест
	Химические системы и идентификация химических веществ						Контрольная работа
	Итого часов
	Из них в интерактивной форме				-	-

4. Содержание дисциплины

Тема 1. Предмет и основные понятия химии. Строение атома, периодический закон и периодическая система элементов

Предмет химии. Основные понятия химии. Химические системы. Химические и физические процессы.

Атомно-молекулярное учение в химии. Стехиометрические законы химии. Атомные и молекулярные массы. Моль. Эквивалент. Валентность. Химические формулы. Структурные формулы.

Атомное ядро, его характеристики. Корпускулярно-волновой дуализм. Принцип неопределенности Гейзенберга. Волновая функция. Электронные облака и их характеристики. Квантовые числа. Принцип Паули. Энергетические диаграммы (электронно-графические структуры) атомов. Квантовые ячейки. Порядок заполнения энергетических уровней атомов: принцип наименьшей энергии, правило Хунда, правила Клечковского. Электронные семейства элементов. Валентные электроны. Понятие возбужденного и невозбужденного состояния атома.

Химия и периодическая система элементов. Современная трактовка периодического закона. Структура периодической системы. Связь периодической системы и электронного строения атома. Периодичность изменения химических свойств элементов.

Планы практических занятий

Тема 1. Предмет и основные понятия химии. Строение атома, периодический закон и периодическая система элементов (1 час)

Вещество и химическое вещество, чистое вещество и смесь, химический элемент, простое вещество и сложное вещество. Стехиометрия. Химическая формула. Структурная формула. Атомные, молекулярные и формульные массы. Валентность. Классификация химических веществ. Основные классы неорганических веществ: оксиды, кислоты, основания, соли.

Периодическая система, ее структура. Периодический закон. Связь строения атома с периодической системой. Атомное ядро. Электроны. Квантовые числа: главное, орбитальное, магнитное, спиновое. Структурно-графическая диаграмма атома. Правила заполнения энергетических уровней атома электронами: принцип наименьшей энергии, принцип Паули, правило Хунда, правила Клечковского. Понятие стационарного и возбужденного состояния атома. Валентные электроны. Периодичность изменения химических свойств элементов.

Химических веществ (1 час)

Понятие о растворе, растворителе, растворенном веществе. Типы растворов. Растворимость. Растворимость газов и твердых веществ в жидкостях в зависимости от изменения давления и температуры системы. Концентрация раствора, способы ее выражения. Растворы неэлектролитов. Физико-химические свойства разбавленных растворов неэлектролитов. Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация веществ в растворах. Степень и константа электролитической диссоциации. Понятие о сильных, средних и слабых электролитах. Ионное произведение воды. Водородный показатель. Диссоциация кислот, оснований и солей в воде.

Реакции ионного обмена, условия их протекания. Реакции нейтрализации и осаждения. Произведение растворимости. Гидролиз солей. Виды гидролиза. Константа и степень гидролиза. Окислительно-восстановительные реакции. Окисление и восстановление. Окислители и восстановители. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций: метод электронного баланса, метод электронно-ионного баланса.

Электрохимические системы и процессы. Электродный потенциал. Ряд напряжений металлов. Электролиз. Коррозия металлов и борьба с ней. Дисперсные системы. Классификация дисперсных систем. Устойчивость и коагуляция дисперсных систем. Поверхностно-активные вещества.

Полимеры и олигомеры. Особенности состава, строения и свойств ВМС. Полимеризация и поликонденсация. Особенности химических свойств полимеров. Применение ВМС.

Химическая идентификация: качественный и количественный химический анализ; аналитический сигнал, химический, физико-химический и физический анализ. Виды химического анализа и его основные характеристики.

Таблица 3

Планирование самостоятельной работы студентов

№	Темы	Виды СРС	Неделя семестра	Объем часов
обязательные	дополнительные
	Предмет и основные понятия химии. Строение атома, периодический закон и периодическая система элементов	Работа с литературой, источниками	Решение задач
	Химическая связь и строение молекул	Работа с литературой, источниками, конспект лекций	Решение задач
	Теория химических процессов	Собеседование	Работа с литературой, источниками
	Химические системы и идентификация химических веществ	Работа с литературой, источниками	Решение задач
	ИТОГО

8. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины (модуля)

В соответствии с приказом от 19 декабря 2013 г. №1367 фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации по дисциплине (модулю) или практике включает в себя

8.1 Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения образовательной программы (выдержка из матрицы компетенций):

Таблица 4

Выдержка из матрицы соответствия компетенций, составных частей и оценочных средств ОП Физическая культура профиль «Спортивная тренировка», «Физкультурное образование», «Физкультурно-оздоровительные технологии»

№	Наименование компетенций	Дисциплина, семестр
Физика,1	Химия,1	История физической культуры, 1	Биология, 1	История, 2	Диагностика здоровья, 4
	ОК-1	+	+	+	+	+	+

Владеет культурой мышления, способен к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1)

8.2 Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования, описание шкал оценивания:

Таблица 5

Примеры задач для контрольных работ

1. Вычислите мольную массу ацетона, если масса 500 мл его паров при 87ºС и давлении 96 кПа равна 0,93 г.

2. Вещество содержит 27 % кремния и 73 % фтора. Плотность по водороду равна 52. Выведите формулу вещества.

3. Рассчитайте молярную массу эквивалента кислоты, если на нейтрализацию 0,009 кг ее израсходовано 0,008 кг гидроксида натрия.

4. Составьте электронно-графическую схему атома элемента с порядковым номером 39, напишите его электронную формулу. Для электронов внешнего уровня элемента укажите значения квантовых чисел. К какому электронному семейству относится элемент? Сколько валентных электронов имеет атом? Какую валентность может проявлять атом этого элемента? Охарактеризуйте атомное ядро этого элемента.

5. Объясните изменение атомного радиуса и первой энергии ионизации в указанном ряду элементов. Как изменяются металлические (неметаллические) свойства элементов в ряду? Составьте полные электронные формулы атомов этих элементов, покажите распределение электронов по квантовым ячейкам.

Элемент	Атомный радиус, Å	Первая энергия ионизации, эВ
O	0,73	13,61
F	0,72	17,42
Ne	0,70	21,56

6. С точки зрения метода валентных связей (МВС) объясните строение молекулы AsCl ₃ и ее геометрическую форму (тригональная пирамида). Укажите тип гибридизации орбиталей центрального атома, изобразите перекрывание орбиталей и определите, полярна ли частица.

7. Для реакции СН₄ (г) + 2О₂ (г) = СО₂ (г) + 2Н₂О (г) определите:

а) стандартный тепловой эффект реакции; поглощается или выделяется тепло в ходе процесса?

б) знак изменения энтропии процесса

в) изменение энергии Гиббса при Т=400 К (зависимостью ΔНº и ΔSº от температуры пренебречь); что можно сказать о самопроизвольности протекания реакции при данной температуре?

8. Реакция протекает по уравнению Na₂S₂O₃ (ж) + H₂SO₄ (ж) = Na₂SO₄ + H₂SO₃ + S. Как изменится скорость реакции после разбавления реагирующей смеси в 4 раза?

9. Для обратимых реакций а) 3Fe (к) + 4H₂O (г) ↔ Fe₃O₄ (к) + 4H₂ (г), ΔH<0 и б) С₂Н₆ (г) ↔ С₂Н₄ (г) + Н₂ (г), ΔН>0 напишите выражение закона действующих масс. Исходя из уравнения изобары, рассчитайте константу равновесия при 25ºС. В каком направлении смещено химическое равновесие реакций? Как сместится равновесие, если в системе увеличить температуру? Уменьшить давление? Добавить катализатор?

10. Определите молярную концентрацию и молярную концентрацию эквивалента раствора серной кислоты (H₂SO₄), в 250 мл которого содержится 24,5 г H₂SO₄.

11. Сколько литров глицерина С₃Н₈О₃ (плотность 1,264 г/см³) следует прилить к 10 л воды, чтобы получить раствор. Замерзающий при -20ºС?

12. Определите, какие из этих солей подвергаются гидролизу: K₃PO₄, CuBr₂, CaCl₂, Fe(NO₃)₃. Напишите уравнения гидролиза солей в ионной и молекулярной формах. Укажите тип гидролиза и рН водного раствора гидролизующихся солей.

13. Методом электронно-ионного баланса составьте уравнения окислительно-восстановительных реакций: а) Na₂SO₃ + H₂S + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + S + H₂O, б) Cl₂ + H₂S + H₂O → HCl + H₂SO₄, в) H₂O₂ + CrCl₃ + NaOH → Na₂CrO₄ + NaCl + H₂O. Укажите процессы окисления и восстановления, окислитель и восстановитель.

Вопросы к экзамену

1. Предмет химии. Основные понятия химии: химический элемент, вещество, простое вещество и сложное вещество, смеси. Химические и физические процессы.

2. Атомно-молекулярное учение в химии. Стехиометрические законы химии. Валентность. Химические формулы.

3. Сложность строения атома. Модели строения атома (Томсона, Резерфорда, Бора).

4. Атомное ядро, его характеристики. Изотопы.

5. Электрон как элементарная микрочастица. Корпускулярно-волновой дуализм. Электронные облака и их формы.

6. Квантовые числа: главное, орбитальное, магнитное и спиновое. Принцип Паули.

7. Строение многоэлектронных атомов. Правила заполнения орбиталей электронами.

8. Электронные семейства элементов (s-, p-, d-, f- элементы). Валентные электроны. Понятие возбужденного и невозбужденного состояния атома. Понятие валентности.

9. Современная трактовка периодического закона. Периодическая система и ее структура. Связь периодической системы и электронного строения атома.

10. Периодичность изменения химических свойств элементов: атомные радиусы, электроотрицательность, энергия ионизации и сродство к электрону.

11. Химическая связь, ее природа. Условие образования химической связи. Характеристики химической связи. Виды химической связи.

12. Ковалентная связь. Метод валентных связей. Способы образования КС: за счет неспаренных электронов и донорно-акцепторный механизм. Правило октета.

13. Ковалентная связь. Неполярная и полярная ковалентная связь. Понятие диполя и дипольного момента двухатомной молекулы.

14. Ковалентная связь. Свойства ковалентной связи: насыщаемость и направленность.

15. Гибридизация атомных орбиталей. Виды гибридизации.

16. Ионная связь, способ ее образования и свойства.

17. Металлическая связь. Водородная связь: особое положение этой связи и ее значение.

18. Межмолекулярное взаимодействие.

19. Химическая термодинамика. Первый закон термодинамики. Тепловой эффект реакции. Закон Гесса.

20. Понятие энтропии и свободной энергии Гиббса. Определение направления самопроизвольного протекания химических процессов.

21. Обратимые и необратимые реакции. Химическое равновесие. Признаки химического равновесия.

22. Закон действия масс. Константа равновесия, ее физический смысл. Факторы, влияющие на значение константы равновесия.

23. Химическое равновесие. Принцип Ле Шателье. Способы смешения химического равновесия.

24. Химическая кинетика. Понятие скорости химической реакции. Основной закон химической кинетики.

25. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Константа скорости, ее физический смысл.

26. Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Понятие энергии активации. Уравнение Аррениуса.

27. Понятие катализа. Роль катализатора в химических реакциях. Типы катализа.

28. Растворы. Типы растворов. Процесс растворения. Характеристики растворов: концентрация и растворимость.

29. Коллигативные свойства растворов. Законы Рауля. Явление осмоса.

30. Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация. Степень электролитической диссоциации. Классификация электролитов по силе.

31. Равновесия в растворах электролитов. Константа диссоциации. Закон разбавления Оствальда.

32. Сильные электролиты. Изотонический коэффициент, связь со степенью диссоциации. Активность, коэффициент активности. Ионная пара, ионная сила раствора.

33. Диссоциация воды (автопротолиз). Ионное произведение воды. Водородный показатель.

34. Гидролиз солей. Константа и степень гидролиза.

35. Гетерогенное равновесие. Произведение растворимости. Смещение равновесия «осадок ↔ насыщенный раствор».

36. Окислительно-восстановительные реакции. Понятие степени окисления. Окисление и восстановление. Окислители и восстановители. Классификация ОВР.

37. Окислительно-восстановительные реакции. Составление уравнений ОВР.

38. Дисперсные системы. Классификация дисперсных систем. Устойчивость и коагуляция дисперсных систем. Поверхностно-активные вещества.

39. Органические соединения. Особенности органических соединений (гомология и изомерия). Классификация органических соединений.

40. Полимеры и олигомеры. Особенности состава, строения и свойств ВМС. Полимеризация и поликонденсация. Особенности химических свойств полимеров.

41. Основы качественного анализа: аналитическая реакция (типы) и аналитический признак (виды), предел обнаружения, важнейшие качественные реакции обнаружения катионов и анионов. Способы обнаружения и идентификации веществ: химический, физико-химический и физический анализ.

42. Виды (элементный, функциональный, качественный, количественный) химического анализа и его основные характеристики. Экспериментальные методики химического анализа.

Образовательные технологии

Виды учебной работы	Образовательные технологии
Аудиторные занятия	а) Чтение лекций (мультимедийные и видео-демонстрации). б) Проведение практических занятий (решение типовых задач, групповое обсуждение и анализ проблем, мультимедийные демонстрации). в) Интерактивные технологии (групповые дискуссии, разбор конкретных ситуаций).
Самостоятельная работа	а) Изучение учебной и методической литературы, в т.ч. поиск информации в электронных сетях и базах данных. б) Решение задач.

10. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

10.1. Основная литература

1. Борзова, Л.Д. Основы общей химии / Л.Д. Борзова, Н.Ю. Черникова, В.В. Якушев. — СПб.: "Лань", 2014.— 470 с. [Электронный ресурс]. - URL: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=51933 (02.02.2014).

2. Барковский, Е.В. Общая химия / Е.В. Барковский, С.В. Ткачев, Л.Г. Петрушенко. - Минск: Вышэйшая школа, 2013. - 640 с. - ISBN 978-985-06-2314-0; То же [Электронный ресурс]. - URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=235669 (06.02.2015).

3. Апарнев, А.И. Общая химия. Сборник заданий с примерами решений: учебное пособие / А.И. Апарнев, Л.И. Афонина. - Новосибирск: НГТУ, 2013. - 119 с. - ISBN 978-5-7782-2255-7; То же [Электронный ресурс]. - URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=228947 (06.02.2015).

4. Общая химия. Задачник / - Екатеринбург: Издательство Уральского университета, 2012. - 52 с. - ISBN 978-5-7996-0767-8; То же [Электронный ресурс]. - URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=239712 (06.02.2015).

5. Глинка, Н.Л. Общая химия / Н.Л. Глинка. – М.: Юрайт, 2011. – 886 с.

10.2. Дополнительная литература

1. Задачи и вопросы по общей и неорганической химии с ответами и решениями / Ю.М. Коренев, А.Н. Григорьев, Н.Н. Желиговская; ред. Ю.Д. Третьяков. – М.: Мир, 2004. – 368 с.

2. Общая и неорганическая химия: в 2-х т. / ред. А.Ф. Воробьев. – М.: Академкнига. – Т.1.: Теоретические основы химии. – 2004. – 371 с.

3. Некрасов, Б.В. Основы общей химии: в 2-х т. / Б.В. Некрасов. – Санкт-Петербург: Лань. – Т.1. – 2003. – 656 с.

4. Некрасов, Б.В. Основы общей химии: в 2-х т. / Б.В. Некрасов. – Санкт-Петербург: Лань. – Т.2. – 2003. – 688 с.

5. Гаршин, А.П. Неорганическая химия: в схемах, рисунках, таблицах, формулах, химических реакциях / А.П. Гаршин. – Санкт-Петербург: Лань, 2003. – 288 с.

6. Глинка, Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии / Н.Л. Глинка. – М.: Интеграл-Пресс, 2002. – 240 с.