Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов направления 020100. 68 «Химия» очной формы обучения

Скачать 332.69 Kb.

Название	Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов направления 020100. 68 «Химия» очной формы обучения
страница	3/4
Дата публикации	13.03.2015
Размер	332.69 Kb.
Тип	Учебно-методический комплекс

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

1 2 3 4

Тема. 1. Простые и сложные фториды s-, p-, d-, f-элементов. Фторид кальция (фтороспан), свойства и практическое применение фторидов.

Общая характеристика фторидов s-элементов. Кристаллохимия фторидов s-элементов. Физические и химические свойства. Гидролиз и пирогидролиз. Способы получения фторидов s-элементов. Фазовые диаграммы состояния систем MeF – Me^’F, Me^IF – Me^IIF₂, MeF₂ – Me^’F₂. Гидрофториды натрия и калия. Кристаллогидраты. Фторид кальция как основной реагент химии фторидных соединений и коммерческий продукт. Нахождение CaF₂ в природе и его мировое производство. Переработка CaF₂ в реагенты и промышленные продукты. Применение фторидных соединений в быту, как хладоагентов, в сельском хозяйстве, в промышленности, технике, космосе. Перспективы развития химии фторидных соединений.

Общая характеристика фторидов р-элементов. Кристаллические структуры фторидов р-элементов. Фториды алюминия и фтороалюминаты. Кристаллосольваты фторида алюминия. Основные фториды алюминия, их структура. Водные растворы фтористого алюминия и фторалюминатов. Синтез и свойства фторалюминатов, их кристаллическая структура. Фториды элементов подгруппы галлия.

Общая характеристика фторидов d-элементов. Фториды элементов подгрупп цинка, меди, марганца, хрома, ванадия, титана, VIII группы. Термодинамические свойства фторидов d-элементов Химия фтористых соединений циркония. Фторцирконаты. Структурная характеристика фторцирконатов. Диаграммы состояния систем Me^IF – ZrF₄. Состояние циркония во фторидных растворах. Фторид циркония как основополагающий компонент фторцирконатных стекол.

Общая характеристика фторидов f-элементов. Обзор фторидов лантаноидов и актиноидов. Диаграммы плавкости систем Me^IF_n – LnF₃.
Тема 2. Стекла и оптические волокна на основе фторидов металлов. Фторидная оптическая керамика.

Стеклообразование во фторидных многокомпонентных системах. Фториды металлов как стеклообразователи и модификаторы сетки стекла. Стекла и оптические волокна на основе фторидов алюминия и циркония. Способы получения фторидных стекол. Характристические температуры стекол и способы их определения. Термическая стабильность стекол, критерии термической стабильности. Достоинства фторидных кристаллов как оптических материалов. От технологии горячего прессования к самоорганизации наночастиц. Природная фторидная нанокерамика. Основные проблемы химии фторидных нанопорошков. Нано- и микроструктура фторидных композиций на разных стадиях компактирования. Оптические свойства фторидной керамики. Спектры пропускания. Оптические потери. Механические свойства. Теплопроводность. Спектроскопические свойства. Генерация лазерного излучения на оптической керамике LiF.
Тема 3. Простые и сложные сульфиды в системах s-, 3d-, 4f- элементов.

Сульфиды щелочных и щелочноземельных элементов: состав, структура, термическая устойчивость, свойства, использование. Электронное строение 3d- элементов и их валентности. Фазовые диаграммы систем 3d-элемент – сера. Составы, структуры, полиморфизм сульфидов 3d- элементов. Способы формирования сульфидов 3d- элементов в наносотояниях. Применение сульфидов в электронике, преобразователях солнечной энергии, термоэлектрических элементах.

Электронное строение редкоземельных элементов (РЗЭ). Периодичность в ряду редкоземельных элементов: цериевая и иттриевая подгруппы, тетрадный эффект. Составы сульфидов РЗЭ. Моносульфиды лантаноидов Ln^IIIS, Ln^IIS, структура, химические и физические свойства соединений. Области гомогенности соединений, положение на фазовой диаграмме. Соединения Ln₃S₄, Ln₂S₃ область твёрдого раствора Ln₃S₄ – Ln₂S₃. Структура типа Th₃P₄. Структурные катионные вакансии. Изменения характеристик фаз в области твёрдого раствора. Виды полиморфных модификаций фаз Ln₂S₃. Концентрационные и температурные интервалы существования фаз со структурами типа α-Ln₂S₃ (Ln = La – Dy), γ-Ln₂S₃ (Ln = La – Dy), β - Ln₁₀S₁₄S_1-xO_x (Ln = La - Sm, 0 ≤ x ≤ 1), δ-Ln₂S₃ (Ln = Ho – Tm), ε-Ln₂S₃ (Ln = Yb, Lu). Полисульфиды РЗЭ.

Фазовые диаграммы систем Ln – S. Методология изучения фазовых диаграмм систем. Типы фазовых диаграмм. Трансформация диаграмм в ряду РЗЭ. Математическая аппроксимация трансформации, прогноз диаграмм малоизученных систем.

Оптические, электрофизические, механические свойства сульфидов РЗЭ, области их применения. Примеры применений.

Составы и структуры сложных сульфидов в системах AS – Ln₂S₃ (A = Mg, Ca, Sr, Ba). Фазовые диаграммы систем AS – Ln₂S₃. Трансформация диаграмм в ряду щелочноземельных и редкоземельных элементов. Влияние размерных и энергетических факторов на фазовые равновесия в системах. Интервалы существования области твёрдого раствора ALn₂S₄ – γ-Ln₂S₃ в системах AS – Ln₂S₃. Оптические свойства фаз ALn₂S₄. Получение горячепрессованных образцов соединений их свойства и практическое применение.

Фазовые равновесия в системах сульфид 3d- элемента – полуторный сульфид редкоземельного элемента. Составы и структуры образующихся сложных сульфидов. Закономерности трансформации фазовых диаграмм систем MnS – Ln₂S₃, Cu₂S – Ln₂S₃. Закономерности преобразования структур сложных сульфидов в ряду редкоземельных элементов.

Положение систем AS – Cu₂S – Ln₂S₃, AS – Ag₂S – Ln₂S₃ (A = Sr, Ba, Eu) в тетраэдре четырёх компонентных систем. Закономерности изменения структуры, термической стабильности соединений ALnCuS₃ в ряду редкоземельных элементов. Фазовые равновесия в системах AS – Cu₂S – Ln₂S₃, AS – Ag₂S – Ln₂S₃ (A = Sr, Ba, Eu) при субсолидусных температурах. Фазовые диаграммы разрезов систем AS – CuLnS₂, Cu₂S – ALnCuS₃, ALnCuS₃ – Ln₂S₃. Моделирование ликвидусно-солидусных линий в равносторонней призме систем AS – Cu₂S – Ln₂S₃.
Тема 4. Вычисление термодинамических характеристик простых и сложных сульфидов из экспериментальных фазовых диаграмм.

Уравнение Шрёдера и Ван Лара для вычисления положения линии ликвидус, теплот плавления простых и сложных сульфидов, термодинамической оценки фазовых равновесий в системах. Вычисление теплот плавления сульфидных соединений исходя из метрических характеристик фазовых диаграмм.
Тема 5. Кислотно-основные свойства простых сульфидов и закономерности фазовых равновесий в сульфидных системах.

Кислотные и основные типы соединений. Соотношения ионных радиусов, электроотрицательностей металлов и кислотно-основных свойств их простых сульфидов. Усиление кислотных свойств соединений Ln₂S₃ в ряду редкоземельных элементов. Фазообразование в системах сульфид металла – полуторный сульфид редкоземельного элемента как результат взаимодействия простых сульфидов с различающимися кислотно-основными свойствами. Закономерности изменения теплот плавления, термической стабильности сложных сульфидов в ряду систем редкоземельных элементов. Фазовые диаграммы систем сульфид металла – полуторный сульфид редкоземельного элемента как основа для создания шкалы кислотно-основных свойств простых сульфидов металлов.
Тема 6. Нанотрубки сульфидов металлов.

Методы получения нанотрубок сульфидов металлов. Размеры и формы сульфидных нанотрубок. Зависимость геометрических характеристик нанотрубок от метода и условий их получения. Кристаллическое строение нанотрубок сульфидов металлов и кристаллическое строение зёренных фаз. Сравнительные свойства сульфидов металлов при их нахождении в наноструктурированном состоянии и зёренно кристаллическом состоянии.
Тема 7. Фазообразование в системах фторсульфидов s-, 4f-элементов.

Фазовые диаграммы систем LnF₃ – Ln₂S₃ и их трансформация в ряду редкоземельных элементов. Структуры соединений LnSF (Ln = La – Lu). Закономерности изменений термической стабильности и свойств фаз. Фазовые равновесия в системах AS – AF₂ – LnF₃ – Ln₂S₃ (A = Mg, Ca, Sr, Ba). Диаграммы состояния систем AF₂ – LnSF. Структура, термическая устойчивость, характеристики соединений ALn₂S₂F₄.
Тема 8. Аппаратура для изучения фторидов, сульфидов металлов в наносостояниях.

Конфокальный оптический микроскоп. Сканирование поверхности и создание её компьютерной модели. Силовой микроскоп. Виды игл и способы сканирования. Сканирующий микроскоп. Электронный микроскоп. Изображения фторидов, сульфидов металлов на нано уровне.

6. ПЛАНЫ СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ
Темы семинаров:
Тема. 1. Простые и сложные фториды s-, p-, d-, f-элементов. Фторид кальция (фтороспан), свойства и практическое применение фторидов.

Состав, структура, основные свойства фторидов s- элементов.
Фторид кальция как основной реагент химии фторидных соединений и коммерческий продукт.
Области практического применения фторидов s- элементов.
Состав, структура, свойства фторидов р- элементов.
Водные растворы соединений A^IIIF₃.
Общая характеристика фторидов d-элементов.
Фториды 3d- элементов.
Составы и структуры фторидов 4f- элементов.
Закономерности трансформации фазовых диаграмм систем CaF₂-LnF₃.

Тема 2. Стекла и оптические волокна на основе фторидов металлов. Фторидная оптическая керамика.

Структура стекол. Стеклообразователи и модификаторы.
Получение и свойства фторидной оптической керамики.
Фторидные нанокерамика и лазерная керамика.

Тема 3. Простые и сложные сульфиды в системах s-, 3d-, 4f- элементов.

Методы получения сульфидов s- и 3d – элементов.
Фазовые диаграммы систем s- и 3d- элементов с серой.
Методы получения сульфидов 4f- элементов.
Состав, структура, свойства сульфидов 3d- элементов.
Типы фазовых диаграмм систем Ln-S.
Составы и структуры сложных сульфидов в системах A^IIS-Ln₂S₃. Методы получения.
Модель трансформации фазовых диаграмм в рядах систем A^IIS-Ln₂S₃ (A^II= Ca, Sr, Ba).
Область существования структуры типа Th₃P₄ и ее оптические свойства.
Фазовые равновесия в системах сульфид 3d – элемента, полуторный сульфид 4f- элемента.
Закономерности преобразования структур сложных сульфидов в ряду 4f – элементов.
Фазовые равновесия в тройных системах A^IIS-Cu₂S-Ln₂S₃; A^IIS-Ag₂S-Ln₂S₃.
Влияние природы ионов двухвалентного металла и 3d – элемента (Cu, Ag) на устойчивость соединений A^IILnCuS₃.
Структура соединений A^IILnCuS₃.

Тема 4. Вычисление термодинамических характеристик простых и сложных сульфидов из экспериментальных фазовых диаграмм.

Использование уравнений Шредера и Ван-Лаара для вычисления термодинамических характеристик фаз.
Вычисление теплот плавления сложных сульфидов из экспериментальных фазовых диаграмм.

Тема 5. Кислотно-основные свойства простых сульфидов и закономерности фазовых равновесий в сульфидных системах.

Соотношение кислотно-основных свойств сульфидов s-; 3d; 4f- элементов.
Шкала кислотно-основных свойств простых сульфидов.

Тема 6. Нанотрубки сульфидов металлов.

Получение нанотрубок сульфидов металлов.
Строение и свойства нанотрубок сульфидов металлов.

Тема 7. Фазообразование в системах фторсульфидов s-, 4f-элементов.

Фазовые диаграммы системы LnF₃.-Ln₂S₃.
Системы A^IIS-A^IIF₂-LnF₃-Ln₂S₃ (A^II – Mg, Ca, Sr, Ba), A^IIF₂-LnSF, структура, характеристики соединений ALn₂S₂F₄.

Тема 8. Аппаратура для изучения фторидов, сульфидов металлов в наносостояниях.

Силовой микроскоп. Состояние поверхности сульфидных фаз.
Анализ мезосостояний с использованием конфокального оптического микроскопа.

7. ТЕМЫ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Учебным планом ООП не предусмотрены.

8. ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ РАБОТ
Учебным планом ООП не предусмотрены.
9. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ, ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
9.1 Вопросы к экзамену

Кристаллохимическая характеристика фторидов s-элементов.
Физические и химические свойства фторидов щелочных металлов.
Физические и химические свойства фторидов щелочноземельных металлов.
Фторид кальция как основной реагент химии фторидных соединений и коммерческий продукт. Перспективы развития химии фторидных соединений.
Способы получения фторидов s-элементов. Гидрофториды калия и натрия.
Диаграммы состояния и фазообразование в системах с участием фторидов щелочных металлов.
Диаграммы состояния и фазообразование в системах с участием фторидов щелочноземельных металлов.
Диаграммы состояния и фазообразование в системах фторид щелочного металла – фторид щелочноземельного металла.
Общая характеристика фторидов р-элементов. Их кристаллические структуры.
Способы получения и свойства фторидов алюминия и фторалюминатов.
Синтез и свойства фторидов подгруппы галлия.
Характеристика фторидов d-элементов. Их кристаллические структуры.
Синтез и свойства фторидов элементов подгруппы цинка.
Синтез и свойства фторидов элементов подгруппы меди.
Синтез и свойства фторидов элементов подгруппы марганца.
Синтез и свойства фторидов элементов подгруппы хрома.
Синтез и свойства фторидов элементов подгруппы ванадия.
Синтез и свойства фторидов элементов подгруппы титана.
Синтез и свойства фторидов элементов VIII подгруппы.
Синтез и свойства фтористых соединений циркония.
Диаграммы состояния и фазообразование в системах Me^IF – ZrF₄.
Синтез и свойства фторидов f-элементов.
. Диаграммы плавкости систем Me^IF_n – LnF₃.
Фторидные стекла и оптические волокна. Фториды металлов как стеклообразователи и модификаторы сетки стекла.
Способы получения фторидных, фторсульфидных стекол и оптических волокон.
Характеристические температуры стеклообразных материалов и способы их определения.
Термическая стабильность стекол. Критерии термической стабильности.
Физико-химические и оптические свойства фторидной керамики.
Кристаллы фторидов щелочноземельных элементов, как оптические материалы.
Основные проблемы работы с фторидными материалами и методы их устранения.

1 2 3 4

	Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов... А. А. Кудрявцев., С. С. Волкова. Спектральные методы исследования в нефтехимии: Учебно-методический комплекс рабочая учебная программа...		Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов... Третьяков Н. Ю. Хроматографические методы анализа. Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов очной формы...
	Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов... Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов направления 020100. 68 – «химия» (магистерская программа «Физико-химический...		Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов... «Химия нефти и экологическая безопасность», «Химия фторидных, сульфидных соединений металлов в макро-, мезо- и наносостояниях», «Физико-химический...
	Рабочая программа дисциплины Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов очной формы обучения по направлению 020100. 68 «Химия». Магистерская...		Учебно-методический комплекс Рабочая учебная программа для студентов... Плотникова М. В. Психогенетика: Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов очной формы обучения направления...
	Учебно-методический комплекс Рабочая учебная программа для студентов... Н. Н. Малярчук. Здоровый образ жизни. Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная рабочая программа для студентов очной и заочной...		Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов очного... Рабочая программа для студентов очного обучения по направлению 020100. 62 «Химия», профили подготовки: «Неорганическая химия и химия...
	Учебно-методический комплекс Рабочая учебная программа для студентов... Л. Е. Куприна. Технология разработки туристских маршрутов: Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления...		Учебно-методический комплекс Рабочая учебная программа для студентов... Л. Е. Куприна. Туристское ресурсоведение: Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 100400. 62 «Туризм»...
	Учебно-методический комплекс Рабочая учебная программа для студентов очной формы обучения Н. Г. Осипова. Базы пространственных геоданных. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 021300....		Учебно-методический комплекс Рабочая учебная программа для студентов... Р. Ю. Сабитов. Основы санитарии и гигиены на предприятиях сервиса: Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов...
	Учебно-методический комплекс Рабочая учебная программа для студентов... Т. В. Рыбалова. География мировых цивилизаций: Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 100200 «Туризм»...		Учебно-методический комплекс Рабочая учебная программа для студентов... Т. В. Рыбалова. География мировых цивилизаций: Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 100200 «Туризм»...
	Учебно-методический комплекс Рабочая учебная программа для студентов... Е. А. Вакорина. Основы бизнес-планирования в сервисе: Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 100100....		Учебно-методический комплекс Рабочая учебная программа для студентов... О. Р. Чомоян. Коммуникативные технологии в сервисе: Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 100100....

Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов направления 020100. 68 «Химия» очной формы обучения

Похожие: