\
5. Образовательные технологии
Вид занятия (лекционное, практическое, лабораторное)
|
Тема занятия
|
Интерактивная форма
|
Объем, ауд. часов/в том числе в интерактивной форме
|
Лекция
|
Основы химической термодинамики
|
Лекция «вдвоем»- бинарная лекция
|
18/4
|
Лекция
|
Растворы неэлектролитов.
|
Лекция - визуализация
|
4/2
|
Лекция
|
Растворы электролитов.
|
Лекция- беседа
|
6/2
|
Лекция
|
Электрохимия.
|
Информационная лекция
|
4/2
|
Лекция
|
Электрические свойства коллоидных систем
|
Лекция - визуализация
|
14/2
|
Лекция
|
Микрогетерогенные системы
|
Лекция- беседа
|
6/2
|
6.Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов:
Блок 1 «Физическая и коллоидная химия»
Модуль 1. «Основы химической термодинамики»
Вопросы к коллоквиуму1
Основные термодинамические понятия: внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, энергия Гиббса.
Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия. Теплота образования, растворения, сгорания.
Второй закон термодинамики. Энтропия.
Третий закон термодинамики. Значение третьего закона термодинамики.
Термохимия. Тепловой эффект. Закон Гесса. Следствие из закона Гесса, теплота образования.
Модуль 2. «Растворы электролитов и неэлектролитов. Поверхностные явления»
Вопросы к коллоквиуму 2
Электропроводность растворов. Удельная и эквивалентная электропроводность.
2.Ионное произведение воды, рН, степень диссоциации, константа диссоциации.
3.Буферные растворы. Буферная емкость. Значение буферных растворов.
4.Гальванический элемент и ЭДС.
5.Концентрационные гальванические элементы.
6.Окислительно – восстановительные цепи и электроды.
7.Теория электрической диссоциации. Сильные и слабые электролиты.
8.Общая характеристика растворов. Способы выражения состава растворов.
9.Законы Рауля. Криоскопия. Эбуллиоскопия.
10.Осмос. Осмотическое давление. Диффузия.
11.Электрохимия. История развития гальванического элемента.
12.Адсорбция на поверхности твердое тело-жидкость. Гидрофильные и гидрофобные поверхности.
13..Адсорбция на поверхности жидкость-газ
Модуль 3. «Коллоидная химия»
Вопросы к коллоквиуму 3
.История развития коллоидной химии. Классификация дисперсных систем.
Методы получения коллоидных растворов.
Молекулярно-кинетические свойства коллоидных растворов.
Методы очистки золей.
Коагуляция гидрофобных золей электролитами. Порог коагуляции, взаимная коагуляция.
Пептизация гидрофобных золей.
Возникновение двойного электрического слоя, его строение, виды.
Мицеллярная теория строения коллоидной частицы.
Общие понятия о гелях и студнях
Микрогетерогенные системы. Суспензии.
Микрогетерогенные системы. Эмульсии.
Микрогетерогенные системы. Пены.
Микрогетерогенные системы. Порошки.
Микрогетерогенные системы. Аэрозоли (туманы, дымы).
Строение мицеллы (состав мицеллы, мицеллярные формулы для коллоидной и отрицательной мицеллы).
Лиофобные коллоиды. Особенности лиофобных коллоидов.
Устойчивость и коагуляция лиофобных коллоидов. Кинетическая и агрегативная устойчивость.
Основные закономерности коагуляции электролитами.
Вопросы к зачету
Физическая химия.
Предмет физической химии и её значение в сельском хозяйстве. Роль ученых в развитии физической химии.
Разделы физической химии. Единицы измерения, применяемые в физической химии.
Кинетика химических реакций. Классификация химических реакций по молекулярности.
Скорость химических реакций. Классификация реакций по порядку.
Кинетика сложных химических процессов.
Влияние катализаторов на скорость химических реакций.
Агрегатные состояния вещества. Общая характеристика агрегатных состояний.
Газообразное состояние вещества. Идеальный газ. Газовые законы для идеального газа, для реальных газов.
Жидкое состояние вещества.
Твердое состояние вещества.
Понятие о химическом равновесии. Обратимые и необратимые реакции. Принцип Ле-Шателье, константа равновесия.
Фотохимические реакции. Фотосинтез.
Основные термодинамические понятия: внутренняя энергия, энтальпия, энтропия, энергия Гиббса.
Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия. Теплота образования, растворения, сгорания.
Второй закон термодинамики. Энтропия.
Третий закон термодинамики. Значение третьего закона термодинамики.
Термохимия. Тепловой эффект. Закон Гесса. Следствие из закона Гесса, теплота образования.
Электропроводность растворов. Удельная и эквивалентная электропроводность.
Ионное произведение воды, рН, степень диссоциации, константа диссоциации.
Буферные растворы. Буферная емкость. Значение буферных растворов.
Гальванический элемент и ЭДС.
Концентрационные гальванические элементы.
Окислительно – восстановительные цепи и электроды.
Теория электрической диссоциации. Сильные и слабые электролиты.
Общая характеристика растворов. Способы выражения состава растворов.
Законы Рауля. Криоскопия. Эбуллиоскопия.
Осмос. Осмотическое давление. Диффузия.
Электрохимия. История развития гальванического элемента.
Адсорбция на поверхности твердое тело-жидкость. Гидрофильные и гидрофобные поверхности.
Адсорбция на поверхности жидкость-газ
Коллоидная химия.
Органические и неорганические ВМС.
Геометрическая форма макромолекул ВМС.
История развития коллоидной химии. Классификация дисперсных систем.
Методы получения коллоидных растворов.
Молекулярно-кинетические свойства коллоидных растворов.
Методы очистки золей и растворов ВМС.
Оптически свойства коллоидных систем.
Коагуляция гидрофобных золей электролитами. Порог коагуляции, взаимная коагуляция.
Пептизация гидрофобных золей.
Электрокинетические явления в коллоидных системах. Опыт Гесса.
Возникновение двойного электрического слоя, его строение, виды.
Мицеллярная теория строения коллоидной частицы.
Общие понятия о гелях и студнях
Процессы гелеобразования
Тиксотропия и синерезис гелей.
Микрогетерогенные системы. Суспензии.
Микрогетерогенные системы. Эмульсии.
Микрогетерогенные системы. Пены.
Микрогетерогенные системы. Порошки.
Микрогетерогенные системы. Аэрозоли (туманы, дымы).
Строение мицеллы (состав мицеллы, мицеллярные формулы для коллоидной и отрицательной мицеллы).
Электрокинетические явления (явление электрофореза).
Двойной электрический слой (теории Гельмгольца, Гуи и Чемпена, Штерна, Фрумкина-Дерягина).
Набухание и растворение ВМС.
Коагуляция растворов ВМС (высаливание, обратимые коллоиды, денатурация).
Свободная и связанная вода в коллоидах. Вязкость ВМС.
Лиофобные коллоиды. Особенности лиофобных коллоидов.
Устойчивость и коагуляция лиофобных коллоидов. Кинетическая и агрегативная устойчивость.
Основные закономерности коагуляции электролитами.
Физические особенности плазмы.
Задачи к зачету
Вычислить изменение энтропии при плавлении 10 г воды. Удельная теплота плавления равна 19,12 Дж/г.
На основании анализа установлено, что сахарная свекла на 1 га в день дает привес биомассы 80 кг. Считая, что в этом количестве 30 % углерода, рассчитайте сколько литров СО2 усвоено растением и сколько кислорода при этом выделено?
Вычислить осмотическое давление раствора глицерина, содержащего 0,46 г глицерина в 100 мл раствора при температуре 200 С.
Вычислить рН 0,05 н раствора сильной одноосновной кислоты.
Вычислить степень и константу электролитической диссоциации 0,01 н раствора уксусной кислоты, эквивалентная электропроводность которого при температуре 180 С равна 1,47 см·м2·кМоль-1
Вычислить величину - потенциала гидрозоля трехсернистого мышьяка, если градиент внешнего поля при электрофорезе составил 3,5 в/см, а скорость перемещения частиц золя равнялось 0,002 см/с.
Написать формулу мицеллы, полученную при сливании равных объемов 0,01 н KI 0,001 н AgNO3.
Написать формулу мицеллы, полученную при сливании равных объемов 0,001 KCl 0,01 н AgNO3.
Написать формулу мицеллы, полученную при сливании 10 мл 0,01 н AgNO3 и 5 мл 0,01 раствора KCl..
Темы рефератов по физколлоидной химии
Состояние почвенных коллоидов (золи, гели)
Методы изучения почвенных коллоидов и минералов
Генезис минералов
Почвенные коллоиды
Развитие химических методов высокого давления (Фридрих Бергиус – Германия, Карл Бош - Германия)
Исследования в области химии поверхностных явлений (Ирвинг Лэнгмюр - США)
Открытия в области агрикультуры и химии пищевых продуктов, метод консервации фуража (Арттурий И. Виртанен - Финляндия)
Вклад в химическую термодинамику, изучение свойств вещества при сверхнизких температурах (адиабатическое размагничивание), (Уильям Джиок - США)
Изучение катализа и скорости химических реакций (Вильгельм Оствальд - Германия)
Создание теории электролитической диссоциации (Свате Август Аррениус)
Открытие законов химии – осмотического давления (Якоб Генрих Вант-Гофф)
Исследование хлорофилла (Рихард Вильштеттер)
Поверхностно активные вещества
Диффузия и осмос в растворах
Буферные растворы и буферное действие растворов
Классификация и получение коллоидно-дисперсных систем
Высокомолекулярные соединения
Сорбционные явления в природе
Электрохимия (история развития и основные законы)
Криоскопия и эбуллиоскопия
Применение законов термодинамики в агрономии, химической технологии, биологии
Плазма – четвертое агрегатное состояние вещества
Жизнь и деятельность Вант – Гоффа
Жизнь и деятельность Рауля
Жизнь и деятельность Нернста
Рейтинговая оценка знаний
Контрольные мероприятия
|
Максимальное
значение в баллах на семестр
|
Лекции
|
0-10
|
Лабораторные занятия
|
0-10
|
Коллоквиумы
|
0-60
|
Активная работа на занятиях
|
0-20
|
ИТОГО
|
0-100
|
Начисление баллов по результатам посещения занятий
№
|
Процент посещенных занятий
|
Начисляемые баллы
|
1
|
0-49%
|
0 баллов
|
2
|
50-54%
|
1 балл
|
3
|
55-59%
|
2 балла
|
4
|
60-64%
|
3 балла
|
5
|
65-69%
|
4 балла
|
6
|
70-74%
|
5 баллов
|
7
|
75-79%
|
6 баллов
|
8
|
80-84%
|
7 баллов
|
9
|
85-89%
|
8 баллов
|
10
|
90-94%
|
9 баллов
|
11
|
95-100%
|
10 баллов
| |
