Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности 020501. 65 «биоинженерия и биоинформатика» очной формы обучения

Скачать 0.53 Mb.

Название	Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности 020501. 65 «биоинженерия и биоинформатика» очной формы обучения
страница	3/5
Дата публикации	09.12.2014
Размер	0.53 Mb.
Тип	Учебно-методический комплекс

100-bal.ru > Химия > Учебно-методический комплекс

1 2 3 4 5

Тема 1: Стехиометрия. Основные понятия и законы стехиометрии. Классы химических соединений.

Основные химические понятия. Материя и вещество. Химическая форма движения материи и ее место среди других форм. Атом. Молекула. Химический элемент. Валентность элемента. Простое и сложное вещество. Атомная и молекулярная масса. Химическая реакция. Моль. Атомно-молекулярное учение. Стехиометрические законы, условия их применимости. Строгость законов сохранения. Химический эквивалент элемента и соединения. Молярная масса эквивалента и молярный эквивалентный объем. Классы неорганических соединений. Роль химии в современном обществе. Проблемы защиты окружающей среды. Место химии в ряду других естественных гуманитарных наук.
Тема 2: Основы химической кинетики.

Элементы химической кинетики. Гомогенные и гетерогенные реакции. Скорость гомогенных химических реакций. Основной закон химической кинетики. Факторы, определяющие скорость реакции: природа вещества, концентрация (давление), температура. Понятие об энергии активации. Уравнение Аррениуса. Скорость гетерогенных химических реакций, их особенности. Катализ (гомогенный, гетерогенный). Автокатализ. Особенности ферментативного катализа. Обратимые и необратимые химические реакции. Химическое равновесие. Константа равновесия. Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье, условия применимости.
Тема 3: Растворы. Растворы неэлектролитов.

Растворы как многокомпонентные системы. Способы выражения состава растворов. Растворы (твердые, жидкие, газообразные). Растворимость. Условия образования растворов и влияние на растворимость веществ их природы и внешних факторов. Роль сольватации. Коллигативные свойства растворов неэлектролитов: осмос, понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором, повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания растворов. Закон Вант-Гоффа и законы Рауля. Эбуллиоскопия и криоскопия.
Тема 4: Равновесия в растворах электролитов.

Процесс электролитической диссоциации. Изотонический коэффициент. Самоионизация. Физическая и химическая теория растворов. Современная теория растворов. Степень диссоциации. Закон действия масс в растворах электролитов. Константа диссоциации. Закон разбавления Оствальда. Ионная атмосфера. Активность ионов. Концентрационная константа равновесия. Кажущаяся степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты.

Протолитические равновесия. Вода как растворитель. Диссоциация воды. Ионное произведение воды. рН. Гидролиз солей. Типы гидролиза. Количественные характеристики гидролиза. Необратимый гидролиз. Расчет рН растворов солей. Буферные растворы. Равновесие осадок – раствор. Произведение растворимости. Условия образования и растворения осадков.
Тема 5: Окислительно-восстановительные реакции.

Окислительно-восстановительные процессы. Равновесие металл - раствор электролита. Гальванические элементы. Уравнение Нернста. Стандартный электродный потенциал. Водородный электрод. Ряд напряжений.

Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) и равновесия. Основные окислители и восстановители. Типы ОВР. Роль среды. Окислительно-восстановительные свойства веществ в зависимости от их степени окисления и от положения в периодической таблице.
Тема 6: Строение атома и периодическая система.

Общее представление об атоме. Элементарные частицы атома. Поведение электрона в атоме. Квантовый характер изменений энергии. Двойственная природа электрона. Уравнение Луи де Бройля. Принцип неопределенности Гейзенберга. Электронное строение атома. Понятие об описании квантовых систем с помощью волновой функции. Уравнение Шредингера. Электронная плотность вероятности. Атомные орбитали (АО) s-, p-, d-, f-типа. Энергетические диаграммы атомов. Заполнение АО электронами. Принцип наименьшей энергии, принцип Паули, правило Хунда, Правила Клечковского.

Периодический закон Д.И.Менделеева, его физическое обоснование. Современная формулировка закона. Строение периодической системы. Причина периодичности изменения свойств элементов и их соединений. Современное значение периодического закона.

Структура периодической системы элементов. Периоды, группы, подгруппы. Радиусы атомов и ионов. Энергия ионизации, Сродство к электрону. Электроотрицательность.
Тема 7: Химическая связь.

Химическая связь, условия ее образования. Характеристики химической связи: энергия, длина, полярность, валентный угол. Энергетические кривые взаимодействующих атомов водорода.

Ковалентная химическая связь. Механизм ее образования. Перекрывание АО, как условие образования связи. Типы перекрывания (s-; p-). Понятие о методе валентных связей. Свойства ковалентной связи (направленность, насыщенность, поляризуемость). Концепция гибридизации АО и пространственное строение молекул. Простейшие типы гибридизации (sp-, sp²-, sp³-).

Полярная и неполярная ковалентная связь. Дипольный момент связи и молекулы.

Метод молекулярных орбиталей (его простейшее приближение – линейная комбинация АО) (ММО ЛКАО). Энергетические диаграммы двухатомных гомо- и гетероядерных молекул, образованных элементами 1-го и 2-го периодов.

Ионная связь и ее свойства. Понятие электровалентности. Металлическая связь, ее особенности.

Водородная связь и ее влияние на физические и химические свойства молекул. Внутримолекулярная и межмолекулярная водородная связь.
Тема 8: Химия металлов.

Положение металлов в Периодической системе. Особенности строения атомов металлических элементов. Особенности кристаллической структуры металлов. Физические и химические свойства металлов. Важнейшие способы получения металлов. Области применения металлов.
Тема 9: Химия неметаллов.

Положение неметаллов в Периодической системе. Общая характеристика подгрупп неметаллов. Физические и химические свойства неметаллов. Способы получения неметаллов. Области применения неметаллов.
6. ПЛАНЫ СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ
Учебным планом не предусмотрены.

7. ТЕМЫ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Лабораторная работа № 1

«КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ»

Опыт 1: Получение и свойства оксидов.

Опыт 2: Получение и свойства гидроксидов.

Опыт 3: Получение и свойства солей.
Для выполнения лабораторной работы необходимы:

Растворы химических реактивов: серная кислота, соляная кислота гидроксид натрия, сульфат меди, нитрат ртути (I), сульфат никеля, хлорид хрома, хлорид бария, нитрат серебра, сульфат натрия, сульфат цинка, хромат калия, бихромат калия, фенолфталеин.

Твердые вещества: Оксид кальция, оксид натрия, красный фосфор, алюминиевая и стальная проволока, цинк, медь.

Оборудование: стеклянные пробирки, палочки, стаканчики, воронки, спиртовки, пипетки, резиновые груши, универсальная индикаторная бумага, фильтровальная бумага.
Лабораторная работа № 2

«ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ»

Опыт 1: Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость гомогенной химической реакции.

Опыт 2: Влияние величины поверхности на скорость гетерогенной химической реакции.

Опыт 3: Автокатализ.

Опыт 4: Смещение химического равновесия при изменении концентрации реагирующих веществ.

Опыт 5: Влияние температуры на химическое равновесие.

Опыт 6: Ингибирование коррозии.
Для выполнения лабораторной работы необходимы:

Растворы химических реактивов: серная кислота, соляная кислота гидроксид натрия, сульфит натрия, иодат калия, перманганат калия, щавелевая кислота, хлорид железа (III), роданид аммония, хлорид аммония, иод (в растворе с KI), крахмал, формалин.

Твердые вещества: карбонат кальция (порошок и кусочками), соль марганца (II), стальная проволока.

Оборудование: стеклянные пробирки, стаканчики, спиртовка, пипетки, резиновые груши, секундомер.
Лабораторная работа № 3

«ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ»

Опыт 1: Влияние одноименного иона на степень диссоциации слабых электролитов.

Опыт 2: Буферные растворы.

Опыт 3: Гидролиз солей.

Опыт 4: Гетерогенные равновесия.
Для выполнения лабораторной работы необходимы:

Растворы химических реактивов: соляная кислота, уксусная кислота, гидроксид натрия, аммиак, ацетат натрия, иодат калия, хлорид аммония, хлорид натрия, хлорид магния, хлорид алюминия, сульфат калия, хлорид сурьмы (конц.), карбонат натрия, оксалат натрия, хлорид кальция, нитрат свинца, сульфид аммония.

Твердые вещества: ацетат натрия, хлорид аммония.

Оборудование: стеклянные пробирки, стаканчики, универсальная индикаторная бумага, спиртовка, пипетки, резиновая груша.
Лабораторная работа № 4

«ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ (ОВР)»

Опыт 1: Окислительно-восстановительные свойства простых веществ.

Опыт 2: Влияние среды на протекание окислительно-восстановительных реакций.

Опыт 3: Окислительно-восстановительная двойственность.

Опыт 4: Окислительные и восстановительные свойства перекиси водорода.

Опыт 5: Внутримолекулярное окисление-восстановление.
Для выполнения лабораторной работы необходимы:

Растворы химических реактивов: соляная кислота (конц. и разб.), азотная кислота (конц. и разб.), серная кислота (конц. и разб.), гидроксид натрия, бромная вода, перманганат калия, сульфит натрия, нитрит натрия, иодид калия, пероксид водорода, крахмал.

Твердые вещества: оксид марганца (IV), бихромат аммония,

Оборудование: стеклянные пробирки, стаканчики, медная проволока, цинковая пыль, универсальная индикаторная бумага, спиртовка, лучинка, стеклянная палочка, пипетки, резиновая груша.
Каждому студенту в начале семестра выдается на руки учебно-методическая разработка для подготовки и выполнения лабораторных работ (см. Список дополнительной литературы, п. 2).
После выполнения лабораторных работ проводится разбор теоретических вопросов курса и на основе полученных знаний студенты обучаются решению типовых задач по изучаемым темам:

Тема 1. Стехиометрия. Основные понятия и законы стехиометрии. Классы химических соединений.

Атом. Молекула. Элемент. Вещество. Химический эквивалент. Моль. Стехиометрические коэффициенты. Стехиометрические законы.

Примерные вопросы и задачи:

Дайте понятия атому, молекуле, веществу.
Какое вещество является простым, а какое сложным?
Дайте определения основные понятиям стехиометрии.
Сформулируйте основные законы стехиометрии.
Всегда ли справедливы законы стехиометрии?
Какие основные классы веществ Вы знаете, приведите примеры?
Какие из оксидов - CO₂, CaO, P₂O₅, NO₂, SO₂ способны к солеобразованию: а) с кислотами, б) со щелочами? Ответ проиллюстрировать уравнениями реакций. Назвать оксиды.
Закончить уравнения реакций:

NaOH + Cl₂O₇ ® Zn + H₂SO₄ (конц.) ®

Zn + H₂SO₄ (разб.) ® Al + H₂SO₄ (разб.) ®

Cr(OH)₃ + H₃AsO₄ ® Cr(OH)₃ + NaOH ®

ZnOHCl + H₂SO₄ ® BiOCl + H₂SO₄ ®

PBr₃ + H₂O ® Cl₂ + H₂O ®

Осуществить превращения:

Na₂CO₃ ® NaHCO₃ Zn ® ZnSO₄

NaHCO₃ ® Na₂CO₃ ZnSO₄ ® Zn

Предложить не менее пяти различных способов получения ZnSO₄.
Получить нитрат аммония из воды и воздуха.
В каком направлении и почему будет смещаться равновесие:

2H⁺ + 2CrO₄^2- Û Cr₂O₇^2- + H₂O

при добавлении щелочи и кислоты.
Тема 2: Основы химической кинетики.

Система. Фаза. Скорость реакции. Энергия активации. Активированный комплекс. Температурный коэффициент скорости реакции. Катализатор. Ингибитор. Равновесие.

Примерные вопросы и задачи:

Какая реакция называется самопроизвольной? Должна ли самопроизвольная реакция обязательно быть быстропротекающей?
Какие реакции называются практически необратимыми (односторонними)? Приведите примеры обратимых реакций.
Дать определение и математическое выражение скорости химической реакции.
Что называется константой скорости химической реакции и от каких факторов она зависит?
Сформулировать закон действующих масс и привести примеры.
Каков физический смысл константы химического равновесия и от каких факторов она зависит?
Написать уравнение закона действующих масс для следующих обратимых процессов:

а) Cl₂ + H₂O Û Cl^- + H⁺ + HClO;

б) mA + nB Û pC

Каким образом константа равновесия связана с константами скорости прямой и обратной реакции?
Вычислить константу химического равновесия реакции:

NaCl + H₂SO₄ Û NaHSO₄ + HCl,

если равновесные концентрации [NaCl] и [H₂SO₄] составляют по 1 моль/л, а [NaHSO₄] и [HCl] - по 0,4 моль/л.

Сформулировать принцип Ле-Шателье.
Как сместить равновесие вправо:

а) 3H₂ + N₂ Û 2NH₃; DH^o < 0

б) H₂ + I₂ Û 2HI; DH^o < 0

в) 3O₂ Û 2O₃; DH^o > 0

г) CN^- + H₂O Û HCN + OH^-

д) Zn²⁺ + H₂S Û ZnS + 2H⁺

Что называется фактором эквивалентности, молярной массой эквивалента? Сформулируйте закон эквивалентов.
Как определяется фактор эквивалентности соединения?
Какие элементы имеют переменные значения фактора эквивалентности?
Определить фактор эквивалентности фосфорной кислоты в реакции с гидроксидом калия, если в результате реакции образуется гидрофосфат калия.
Определить фактор эквивалентности металла в следующих соединениях: MnCl₂, MnO₂, Mn₂O₇, Cr₂O₃, H₂CrO₄.
Определить фактор эквивалентности следующих соединений: Al₂O₃, CaO, H₃PO₄, Cr(OH)₃, K₂Cr₂O₇, NO, SO₃, AlCl₃.
Предложите несколько способов определения молярной массы эквивалента металла.
Вычислить атомную массу эквивалента серы, если известно, что при горении 3 г серы получилось 6 г оксида.
2 г магния вытесняют 0,164 г водорода, 17,7 г серебра и 10,5 г меди из соединений этих элементов. Найти фактор эквивалентности и молярные массы эквивалентов этих металлов.
Вычислить процентное содержание металла в его оксиде, если молярная масса эквивалента металла равна 31,8 г/моль.
Сколько водорода при нормальных условиях выделится при взаимодействии с кислотой 5 г металла, молярная масса эквивалента которого равна 20 г/моль?
Ток силой в 6 А в течение 1 ч выделяет из раствора соли 7,16 г двухвалентного металла. Найти атомную массу металла.

Тема 3: Растворы. Растворы неэлектролитов.

Раствор, вещество, смесь. Истинный раствор. Концентрация. Насыщенный раствор. Растворимость. Сольватация. Осмос. Давление пара раствора. Температура кипения. Температура замерзания.

Примерные вопросы и задачи:

Дайте понятие истинного раствора. Чем истинный раствор отличается от коллоидного?
Дайте понятие растворителя и растворяемого вещества. Приведите примера.
По каким признакам можно классифицировать растворы? Приведите классификацию растворов. Приведите примеры.
Дайте определение массовой доли, молярной доли, молярной концентрации, молярной концентрации эквивалента, моляльной концентрации. Поясните на примерах.
Что такое осмос, осмотическое давление? Приведите примеры осмоса в природе. Где можно использовать явление осмоса?
Сформулируйте законы Вант-Гоффа и Рауля.
Что такое эбуллиоскопия и криоскопия?
Давление насыщенного водяного пара водного раствора неэлектролита при 100^оС равно 720 мм рт.ст. Определить, сколько молей воды приходится на 1 моль растворенного вещества в этом растворе.
Определить, при какой температуре замерзает 0,1 моляльный раствор уксусной кислоты, если a = 0,014.
При какой температуре будет кристаллизоваться 4-% раствор этилового спирта?
Определить давление насыщенного пара при 65^оС раствора 34,2 г сахара (С₁₂Н₂₂О₁₁) в 130 мл воды.
Давление насыщенного пара для раствора 27 г глюкозы в 108 г воды равно 741 мм рт.ст. при 100^оС. Найти молекулярную массу глюкозы.

1 2 3 4 5

	Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Рассмотрено на заседании кафедры экологии и генетики (27. 02. 2013 протокол №13) Соответствует требованиям к содержанию, структуре...		Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Рассмотрено на заседании кафедры экологии и генетики 27 02 2013 г., протокол №13. Соответствует требованиям к содержанию, структуре...
	Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Рассмотрено на заседании кафедры экологии и генетики (27. 02. 2013 протокол №13) Соответствует требованиям к содержанию, структуре...		Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... Матюхина Е. Н. Политология. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов для студентов специальности 020501. 65...
	Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов 020501... Рассмотрено на заседании кафедры анатомии и физиологии человека и животных (6 октября 2011г протокол №3) Соответствует требованиям...
	Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов 020501... Рассмотрено на заседании кафедры анатомии и физиологии человека и животных (6 октября 2011г протокол №3) Соответствует требованиям...		Учебно-методический комплекс по дисциплине цикла дс. 12 Для студентов... Финансовый учет и отчетность : учебно-методический комплекс для студентов очной и заочной формы обучения / сост к э н., доцент Н....
	Учебно-методический комплекс по циклу дисциплин опд. Ф. 03 Для студентов... История отечественного государства и права: учебно-методический комплекс для студентов очной формы обучения / сост к и н. С. В. Серебренников;...		Учебно-методический комплекс по циклу дисциплин опд. В2 Для студентов... Основы бухгалтерского учёта и судебно-бухгалтерской экспертизы : учебно-методический комплекс для студентов очной формы обучения...
	Учебно-методический комплекс дисциплины Данный учебно-методический комплекс (умк) разработан для студентов 2,3,4 курсов очной формы очной формы обучения по специальности...		Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов очной формы обучения Рыбка А. Г., Кириченко А. Н., Гавронина А. В. Социальная ответственность организации. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа...
	Учебно-методический комплекс для студентов очной и заочной формы... Семейное право: учебно-методический комплекс для студентов очной и заочной формы обучения / сост. Г. Н. Павлов; Кузбасский институт...		Учебно-методический комплекс для студентов очной и заочной формы... Право социального обеспечения : учебно-методический комплекс для студентов очной и заочной формы обучения / сост. Г. Н. Павлов; Кузбасский...
	Учебно-методический комплекс для студентов очной и заочной формы... Правовые основы проведения процедур банкротства: Учебно-методический комплекс для студентов очной и заочной формы обучения / сост....		Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов очной формы обучения Шармин Д. В. История и методология математики. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов очной формы обучения,...

Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности 020501. 65 «биоинженерия и биоинформатика» очной формы обучения

Похожие: