Федеральное агентство по образованию
Скачать 3.25 Mb.
|
                                  Бийский технологический институт (филиал) государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования
Т.И. Макрушина ХИМИЯ Модуль 4 ИЗБРАННЫЕ ГЛАЫ ХИМИИ Учебное пособие для модульно-рейтинговой технологии обучения Допущено научно-методическим советом БТИ АлтГТУ для внутривузовского использования в качестве учебного пособия по части курса ««Химия» для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 151001, 160302, 190603, 080401, 170104, 230201, 080502, 260204, 240901, 240701, 240702, 240706, 260601, 200106 всех форм обучения. Бийск Издательство Алтайского государственного технического университета им. И.И.Ползунова 2007 УДК 546 (075.5) Разработано в соответствии с Государственным образовательным стандартом ВПО для направления подготовки 151001, 160302, 190603, 080401, 170104, 230201, 080502, 260204, 240901, 240701, 240702, 240706, 260601, 200106 на основе рабочей программы дисциплины «Химия» Рецензенты: доктор химических наук В.М. Аксененко доцент кафедры ХТОСА, кандидат химических наук З.В. Орлова Работа подготовлена на кафедре Общей химии и экспертизы товаров Макрушина, Т.И. ХИМИЯ. Модуль 4. Избранные главы химии: учебное пособие для модульно-рейтинговой технологии обучения / Т.И. Макрушина. − Алт. гос. техн. ун-т БТИ. – Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2007. – 337 с. В данном учебном пособии представлена система методической и учебной документации для модульно-рейтинговой технологии изучения раздела «Избранные главы химии». Учебное пособие предназначено для студентов, аспирантов и преподавателей вузов. УДК 546 (075.5) Рассмотрено и одобрено на заседании научно-методического совета Бийского технологического института Протокол № от 2007 г
Содержание
ВВЕДЕНИЕ Химия продолжает играть важную роль в жизни современного общества. Химические знания образуют фундамент системы жизнеобеспечения, экологической безопасности человека. Наряду с такими глобальными проблемами химия решает и многие практические (часто технологические) задачи. Химия имеет большое практическое значение и находится во взаимодействии со всеми другими областями науки. Химики работают над созданием новых материалов – катализаторов, полупроводников, элементов оптических приборов, сверхпроводников и новых керамических материалов. Велико также значение химии в охране окружающей среде. Данное учебное пособие является частью сетевого учебно-методического комплекса «Химия», целью создания которого является не формальный перевод каких-либо учебных материалов в цифровую форму, а получение от цифровых компонентов учебно-методического комплекса (УМК) реальной пользы для образования. В новых социально-экономических условиях большое внимание уделяется вопросам качества образования. Качество процесса обучения во многом зависит от тщательности разработки учебного пособия, являющегося основой УМК. Поэтому при написании учебного пособия учитывался опыт российских и зарубежных педагогов. Для эффективного управления образовательной деятельностью учащихся в настоящее время широко используется модульно-рейтинговая технология обучения, которая с учетом современных требований системы менеджмента и качества была выбрана в качестве основного методологического приема при изучении химии (смотри учебное пособие Модуль 1). Для обеспечения качества обучения одним из важнейших моментов являются методики контроля знаний. Контроль знаний необходим при всякой системе обучения и любой организации учебного процесса. Это средство управления учебной деятельностью учащихся. Для контроля знаний по химии применяется образовательный стандарт высшего профессионального образования АлтГТУ им. И.И. Ползунова – «Положение о модульно-рейтинговой системе квалиметрии учебной деятельности студентов. СМК ОПД 01-19-2005». Данное учебное пособие предназначено для того, чтобы обеспечить методическое руководство самостоятельной работой студентов, изучающих курс «Химия». Модуль 4 ИЗБРАННЫЕ ГЛАВЫ ХИМИИ Глава первая. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1 Структура модуля По своей композиции данное учебное пособие включает пять глав. В первой рассмотрены программа, план-график изучения модуля и общие методические рекомендации. Во второй главе изложены основные теоретические положения электрохимических процессов и примеры их практического применения. Третья глава посвящена введению в химию элементов, при рассмотрении которой использовано традиционное деление элементов на химию металлов и неметаллов. Чтобы дать глубокое и содержательное изложение этой главы, большое внимание уделяется закономерностям в изменении реакционной способности, структуры и свойств элементов и их соединений в зависимости от положения в периодической таблице. Общие периодические закономерности – это фундамент, необходимый для понимания химии. Четвертая глава посвящена прикладным вопросам химии, в ней рассмотрены разнообразные химические вещества, применяемые в промышленности: их виды, строение, физические и химические свойства, а также области применения. Пятая глава посвящена химической идентификации и анализу веществ, в ней приведены основы аналитической химии, коротко изложены современные методы качественного и количественного анализа. Каждая глава начинается с изложения целей и задач изучения, а также методических указаний, подготавливающих читателя к усвоению предполагаемого материала. Хорошо известно, что процесс чтения любого учебника может стать быстро пассивным, без глубокого понимания запоминания прочитанного. Чтобы сделать изучение предмета более продуктивным, в начале всех глав и разделов, а также в конце рассматриваемых тем имеются структурно-логические схемы. Структурно-логические схемы в начале глав и разделов отражают не только внешние и внутренние связи, но и дают четкое представление о последовательности работы с учебным материалом. В конце каждой темы структурно-логические схемы представляют собой краткий обзор изложенного материала. Структурно-логические схемы фиксируют внимание студентов на наиболее важных положениях и понятиях каждой темы, то есть они помогают формированию стержневых идей курса и опорных знаний. Такое представление учебного материала предназначено для привлечения читателя к активному осмыслению изученного материала. Графическое представление структурно-логических схем в виде таблиц, диаграмм и рисунков, отражающих взаимосвязи между отдельными элементами, способствует лучшему усвоению учебного материала, а также может быть использовано для быстрого повторения изученного. Кроме того, составление структурно-логических схем при написании учебного пособия помогло созданию лучшей композиции материала, обеспечивающей логические связи материала и ясность изложения. В конце каждой главы помещены примеры решения задач, вопросы для самоконтроля и задачи для самостоятельного изучения; их цель – помочь в закреплении материала и доведении этой стадии до уровня понимания. Применяемая в данном учебном пособии модульно-рейтинговая технология обучения имеет целью поставить студента перед необходимостью регулярной самостоятельной учебной работы в течение всего семестра, обеспечить «мягкое» управление педагогическим процессом, стимулировать процессы самоорганизации учебной деятельности студента (рисунок 1.1). Рисунок 1.1 – Структура четвертого модуля курса «Химия» 1.2 Программа модуля 1. Окислительно-восстановительные процессы Раздел 1. Окислительно-восстановительные реакции Основные понятия: валентность и степень окисления, окислительно-восстановительные реакции. Окислительно-восстановительные свойства элементов и их соединений. Классификация окислительно-восстановительных реакций. Раздел 2. Электрохимические процессы Теоретические основы: основные определения, разность потенциалов на фазовых границах, гальванический элемент Даниэля − Якоби, стандартные потенциалы, электрохимический ряд, уравнение Нернста, зависимость направления протекания окислительно-восстановитель-ных реакций от среды. Химические источники тока: гальванические элементы, топливные элементы, аккумуляторы. Электролиз. Понятие электролиза. Закономерности электролиза растворов электролитов. Законы электролиза. Раздел 3. Коррозия металлов Основные определения. Химическая коррозия. Электрохимическая коррозия. Защита металлов от коррозии: электрозащита, изменение коррозионных свойств металла, изменение свойств коррозионной среды. 2. Введение в химию элементов Раздел 1. Металлы Общая характеристика. Физические свойства. Общие способы получения металлов. Химические свойства. Взаимодействие металлов с простыми веществами. Взаимодействие металлов со сложными веществами. Раздел 2. Неметаллы Общая характеристика: распространенность в природе, положение в Периодической системе элементов Д.И. Менделеева, электронное строение, закономерности в изменении свойств неметаллов. Физические свойства неметаллов. Способы получения. Химические свойства неметаллов. Взаимодействие с простыми веществами. Взаимодействие неметаллов со сложными веществами. Водородные соединения неметаллов. Кислородные соединения неметаллов. 3. Химические вещества, применяемые в машиностроении Раздел 1. Металлические материалы Основные понятия. Черные металлы. Диаграмма состояния железо – углерод. Производство чугуна и стали. Стали. Чугуны. Цветные металлы. Раздел 2. Электротехнические материалы Диэлектрики. Полупроводники. Проводники. Сверхпроводники. Раздел 3. Вяжущие и силикатные материалы Вяжущие материалы. Стекло. Керамика. Раздел 4. Высокомолекулярные соединения Основные понятия. Олигомеры. Полимеры: строение полимеров, физические состояния, способы получения и свойства некоторых полимеров. Пластмассы. Эластомеры. Волокна: классификация, синтетические и искусственные волокна. Раздел 5. Горюче-смазочные материалы Топливо и его виды. Твердое топливо. Газообразное топливо. Жидкое топливо. Смазочные материалы. Классификация. Нефтяные масла. Синтетические масла. Присадки. Пластические и твердые смазки. Раздел 6. Вода Общая характеристика воды: распространенность в природе, электронное строение, физические и химические свойства. Подготовка воды: состав природных вод, основные способы подготовки воды в промышленности. 4. Химическая идентификация и анализ веществ Раздел 1. Качественные анализ Специфичность и чувствительность реакций. Анализ неорганических и органических веществ. Макро-, полумикро-, микро- и ультрамикрометоды. Раздел 2. Количественные анализ Классификация методов количественного анализа. Химические методы анализа. Весовой метод. Объемный метод: кислотно-основное, осадительное, комплексометрическое и окислительно-восстановитель-ное титрование. Инструментальные методы анализа. Аналитический сигнал. Физико-химические методы анализа: электрохимические и хроматографические. Физические методы анализа: эмиссионные, люминисцентные, абсорбционно-спектральные. Биохимические методы анализа. 1.3 Перечень необходимых средств для выполнения программы модуля 1.3.1 Лекции-презентации в мультимедийной аудитории 1.3.2 Видиофильмы 1.3.3 Учебное пособие «Избранные главы химии» 1.3.4 Учебники [1, 2, 3, 4] 1.3.5 Реактивы и оборудование для выполнения лабораторных работ: «Окислительно-восстановительные реакции»; «Металлы» 1.3.6 Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ [10,11] 1.3.7 Методические рекомендации по выполнению индивидуального расчетного задания [12] 1.3.8 Электронный диск: учебно-методический комплекс «Химия» 1.3.9 Сетевой учебно-методический комплекс «Химия» 1.4 План-график изучения модуля План-график модуля, представленный в таблице 1.1, составлен исходя из того, что студент еженедельно 4…5 часов самостоятельно выполняет задания. Таблица 1.1 − План-график изучения модуля
Продолжение таблица 1.1
|
Добавить документ в свой блог или на сайт
