Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) химия направление подготовки: 151600. 62 Прикладная механика Профиль подготовки: «Математическое и компьютерное моделирование механических систем и процессов»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ) ИНЖЕНЕРНАЯ ШКОЛА «СОГЛАСОВАНО» «УТВЕРЖДАЮ» Руководитель ОП «Прикладная механика» Заведующая кафедрой Механики и математического моделирования (название кафедры) Озерова Г.П (подпись) (Ф.И.О. рук.ОП) Бочарова А.А. (подпись) (Ф.И.О. зав. каф.) «28»июня 2013г. «28» июня 2013г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (РПУД) ХИМИЯ Направление подготовки: 151600.62 Прикладная механика Профиль подготовки: «Математическое и компьютерное моделирование механических систем и процессов» Форма подготовки (очная) Инженерная школа ДВФУ Кафедра механики и математического моделирования курс 1 семестр 2 лекции 18 (час.) практические занятия 36час. лабораторные работы 18час. самостоятельная работа 36час. всего часов аудиторной нагрузки 72час. контрольные работы (0) курсовая работа / курсовой проект - семестр зачет 2семестр экзамен -семестр Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования, утвержденного приказом Министерства образования и науки РФ от 9 ноября 2009 № 541 Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры Общей, неорганической и элементоорганической химии, протокол № 12 от «25» июня 2013 г. Заведующий кафедрой: д.х.н., проф. Шапкин Н.П Составитель: к.х.н., доц. Ляпунова Н.И., Оборотная сторона титульного листа РПУД I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры: Протокол от «_____» _________________ 20___ г. № ______ Заведующий кафедрой _______________________ __________________ (подпись) (И.О. Фамилия) II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры: Протокол от «_____» _________________ 20___ г. № ______ Заведующий кафедрой _______________________ __________________ (подпись) (И.О. Фамилия) Аннотация Учебная дисциплина «Химия» предназначена для студентов 1 курса, обучающихся по направлению 151000.62 «Прикладная механика», профиль «Математическое и компьютерное моделирование механических систем и процессов». Дисциплина входит в вариативную часть математического и естественнонаучного цикла. Дисциплина «Химия» логически и содержательно связана с такими курсами как «Физика», «Материаловедение», «Термодинамика и теплопередача». Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 108 час. Учебным планом предусмотрены лекционные занятия (18 час.), лабораторные работы (18 час.), практические занятия (36 час.), самостоятельная работа студента (36 час.). Дисциплина реализуется на 1 курсе в 2семестре. Цель: сформировать у студентов целостное естественнонаучное мировоззрение. Освоение новых технологических процессов и конструкционных материалов, обладающих ценным сочетанием свойств, требует глубокого понимания законов фундаментальных наук: в химии - законов, характеризующих зависимость свойств вещества от их химического состава и особенности структуры, возможности протекания процессов. Задачи: Изучить строение материи и химической формы её движения. Изучить основные законы химии. Определять строение веществ, к примеру, используя бумажную хроматографию. формирование практических навыков для выполнения экспериментальной работы. В результате изучения дисциплины бакалавр должен знать: - химическую терминологию и пользоваться ею при описании химических систем; -основные понятия и законы химии, фундаментальные константы в естествознании, единицы их измерения; - основы химической термодинамики, химические потенциалы, энергетику и направление протекания химических процессов, стандартные условия, формы и пути поступления загрязнителей в окружающую среду; - основы химической кинетики и равновесия. Факторы, влияющие на скорость химических реакций, смещение химического равновесия, гомогенный и гетерогенный катализ и равновесие; уметь: -производить расчеты по основным стехиометрическим законам: количества вещества, молярной массы, молярной массы эквивалента, массовой доли.; -определять тепловые эффекты химических реакций и направление протекания химических процессов, смещать химическое равновесие; - рассчитывать количественные характеристики растворов электролитов и неэлектролитов: массовую долю растворенного вещества, молярную и молярную концентрацию эквивалента растворенного вещества, рН, температуру кипения и замерзания, условия осаждения и растворения осадка; - доказывать кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства веществ, владеть: - теоретическими методами описания свойств простых и сложных веществ на основе электронного строения их атомов и положения в Периодической системе химических элементов; -основными методами исследования физических и химических явлений; а также обладать следующими общекультурными и профессиональными компетенциями: ОК-14: владеть основными знаниями и методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий ОК-15: уметь использовать фундаментальные законы природы, законы естественнонаучных дисциплин и механики в процессе профессиональной деятельности ОК-21: владеть культурой безопасности, экологическим сознанием и риск-ориентированным мышлением, при котором вопросы безопасности и сохранения окружающей среды рассматриваются в качестве важнейших приоритетов жизнедеятельности ПК-1: быть способным выявлять сущность научно-технических проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, и привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат; ПК-2: применять физико-математический аппарат, теоретические, расчетные и экспериментальные методы исследований, методы математического и компьютерного моделирования в процессе профессиональной деятельности; СТРУКТУРА И содержание теоретической части курса Модуль 1. Основные понятия и законы химии(18 час.) Раздел I. Введение (6 час.) Тема 1. Строение веществ. Систематика химических элементов (2 час.) Основные химические понятия и законы. Строение атома. Периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. Ориентировочная оценка пожароопасных свойств простых и сложных веществ в зависимости от положения химических элементов в периодической системе. Тема 2. Химическая связь. Типы взаимодействия молекул (2час.) Природа сил химического взаимодействия. Виды химических связей. Характеристики и свойства связей. Механизмы образования связей. Типы взаимодействия молекул. Водородная связь. Метод ВС и метод МО. Тема 3. Основные классы неорганических соединений и типы химических реакций(2час.) Основные классы неорганических соединений; кислоты, основание и соли. Номенклатура неорганических соединений. Основные типы химических реакций: реакции обменного разложения, окислительно-восстановительные, экзо- и эндотермические, каталитические, гомо- и гетеролитические. Реакции окисления и восстановления. Степень окисления и валентность. Важнейшие окислители, их место в периодической системе Д.И. Менделеева. Окислительно-восстановительный эквивалент. Методика составления уравнений окислительно-восстановительных реакций на основе метода электронного баланса. Раздел II. Закономерности протекания химических реакций. (4 час.) Тема 1. Энергетика химических процессов(2час.) Термохимические законы. Энтальпии образования химических соединений. Термохимические расчеты. Энтропия. Энергия Гиббса. Направленность химических процессов. Оценка пожарной опасности веществ по энергии Гиббса. Тема 2. Химическая кинетика и равновесие в гомогенных системах (2 час.) Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Энергия активации химических реакций. Цепные реакции. Обратимые химические реакции. Химическое равновесие. Факторы, влияющие на химическое равновесие. Управление химическими процессами как фактор, обеспечивающий пожаровзрывобезопасность химических производств. Раздел III. Растворы (4час.) Тема 1. Характеристики и свойства истинных растворов.(2 час.) Водные растворы. Способы выражения состава растворов. Разбавленные растворы неэлектролитов. Тема 2. Водные растворы электролитов(2час.) Электролитическая диссоциация и причины ее возникновения. Сильные и слабые электролиты. Гидролиз солей. Раздел IV. Электрохимические процессы(4 час.) Тема 1. Бинарные жидкие системы (2час.) Характеристика жидкого состояния вещества. Давление насыщенного пара бинарных систем. Перегонка жидких смесей. Ректификация. Тема 2. Электродные потенциалы. Электродвижущие силы. Электролиз(2час.) Электродные потенциалы и механизм их возникновения. Водородный электрод. Стандартные электродные потенциалы металлов. Ряд стандартных электродных потенциалов. Принцип действия и электродвижущие силы гальванического элемента СТРУКТУРА И содержание практической части курса Практические занятия (36час.) Занятие 1. Строение вещества(4 час.) Ионная химическая связь. Ковалентная химическая связь. Металлическая связь. Занятие 2. Электролитическая диссоциация(4 час.) Электролиты и неэлектролиты. Электролитическая диссоциация. Приготовление раствора заданной концентрации Решение задач на массовую долю растворенного вещества. Занятие 3. Кислоты и их свойства(4 час.) Кислоты и их свойства. Взаимодействия концентрированной серной и азотной кислот с металлами. Основные способы получения кислоты. . Кислотная, щелочная, нейтральная среды растворов Занятие 4. Основания и их свойства(4 час.) Химические свойства оснований. Разложение нерастворимых в воде оснований. Основные способы получения оснований. Занятие 5. Соли и их свойства(4 час.) Соли средние, кислые и основные Способы получения солей Гидролиз солей. Занятие 6. Оксиды и их свойства(4 час.) Зависимость характера оксида от степени окисления образующего его металла. Химические свойства оксидов. Получение оксидов.. Занятие 7. Химические реакции (4 час.) Реакция замещения меди железом в растворе медного купороса.. Реакции, идущие с образованием осадка, газа или воды. Зависимость скорости взаимодействия соляной кислоты с металлами от их природы. Катализ. Гомогенные и гетерогенные катализаторы. Занятие 8. Металлы и неметаллы (4 час.) Закалка и отпуск стали. Ознакомление со структурами серого и белого чугуна.. Окислительные и восстановительные свойства неметаллов. Решение экспериментальных задач. Занятие 9. Электрохимические процессы (4 час.) Потенциалы металлических электродов. Равновесный потенциал металлического электрода. Примеры решения задач. Лабораторные работы (18 час.) Лабораторная работа 1. Свойства s-металлов. Жесткость воды (2 час.) Лабораторная работа 2. Свойства p-элементов(2 час.) Лабораторная работа 3. Свойства d-элементов. 1-я часть.(2 час.) Лабораторная работа 4. Свойства d-элементов. 2-я часть(2 час.) Лабораторная работа 5. Коррозия металлов и сплавов(4час.) Лабораторная работа 6. Защита металлов от коррозии.(2 час.) Лабораторная работа 7. Гальванические элементы(2 час.) Лабораторная работа 8. Электролиз.(2 час.) контроль достижения целей курса В качестве текущего контроля успеваемости используется тестирование по модулю «основные понятия и законы химии». Вопросы к зачету Основные понятия и законы химии. Закон сохранения массы и энергии, закон постоянства состава, газовые законы, закон эквивалентов. Эквивалент, эквивалентная масса, эквивалентный объем. Классы неорганических соединений, их свойства и получение. Строение атома и систематика химических элементов. Квантово- механическая модель атома. Квантовые числа. Понятие электроннойорбитали. Порядок заполнения атомныхорбиталей. Принцип Паули, правило Гунда и Клечковского. Строение многоэлектронных атомов. Возбуждение атомов и гибридизация орбиталей. Геометрия молекул. Валентность и степень окисления. Периодическая система и периодический закон в свете учения о строении атома. Химическая связь. Основные виды и характеристики химической связи. Энергия, длина, направленность, насыщаемость. Ковалентная связь и ее характеристики. Метод валентных связей. Два механизма образования ковалентной связи: обменный и донорно-акцепторный. Ионная связь, ее отличительные особенности. Водородная связь.Металлическая связь. Комплексные соединения. Комплексообразователи, лиганды, координационное число, внутренняя и внешняя сфера, типыхимической связи в комплексных соединениях. Устойчивость комплексных соединений, константа нестойкости и устойчивости комплексного иона. Реакции комплексообразования. Закономерности протекания химических процессов. Термохимические законы и расчеты. Первый закон термодинамики. Тепловые эффекты изобарных и изохорных процессов. Второй закон термодинамики. Энтропия. Энергия Гиббса. Условие самопроизвольного протекания процесса. Связь энергии Гиббса с энтальпией, энтропией и константой равновесия. Химическая кинетика. Кинетика гомогенных и гетерогенных процессов. Факторы, влияющие на скорость реакции. Закон дейсвующих масс, правило Вант-Гоффа, уравнение Аррениуса. Энергия активации. Необратимые и обратимые химические реакции. Химическое равновесие. Принцип Ле-Шателье и условия его смещения. Константа равновесия: Кр, Кс. Общие понятия о растворах. Растворимость. Термодинамика процессов растворения. Коллигативные свойства растворов: законы Рауля, закон Вант-Гоффа. Способы выражения концентрации растворов: массовая доля, молярность, нормальность, молярность. Растворы электролитов. Сильные и слабые электролиты. Константа диссоциации и степень диссоциации. Ионное произведение воды, водородный показатель. Индикаторы. Гидролиз солей. Константа и степень гидролиза. Факторы , влияющие на гидролиз. Жесткость воды и способы ее устранения. Коллоидные растворы. Способы получения. Строение мицеллы. Устойчивость и коагуляция. Окислительно-восстановительные процессы. Уравнения электронного и ионно-электронного баланса. Стандартный водородный электрод. Понятие об электродном потенциале. Направленность протекания окислительно-восстановительных процессов. Гальванические элементы. Термодинамика электродных процессов, уравнение Нернста. Концентрационные цепи. Электродвижущая сила. Электролиз растворов и расплавов. Последовательность катодных и анодных процессов. Электролиз с растворимыми и нерастворимыми электродами. Законы Фарадея. Выход по току. Применение электролиза. Аккумуляторы. Топливные элементы. Коррозия металлов. Химическая и электрохимическая коррозия. Факторы, влияющие на скорость электрохимической коррозии. Методы защиты металлов от коррозии. Полимеры: методы получения, строение, свойства, примерение. ТЕМАТИКА И ПЕРЕЧЕНЬ КУРСОВЫХ РАБОТ И РЕФЕРАТОВ Курсовые работы и рефераты не предусмотрены учебным планом. Учебно-методическое обеспечение дисциплины Основная литература Глинка Н. Л. Задачи и упражнения по общей химии. Уч. пособие. - М: КноРус, 2011. - 246 с.http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:416611&theme=FEFU Серегина Л. И. Общая химия, учебно-методическое пособие. - Вл-к: Изд-во ДВФУ – 2011. - 43 с.http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:308259&theme=FEFU Глинка Н. Л. Общая химия. Уч. пособие. - М: КноРус, 2012. - 746 с.http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:694378&theme=FEFU Вольхин В.В. Общая химия. Основной курс. – СПб: Лань , 2008. - 464 с.http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:281662&theme=FEFU Николаева Р.Б. Неорганическая химия. Часть 1. Теоретические основы химии: Учебное пособие. - Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2007. - 119 с. http://window.edu.ru/resource/720/60720 Абакумова Н.А., Быкова Н.Н. Неорганическая химия. Учебное пособие. - Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2009. - 124 с. http://window.edu.ru/resource/236/68236 Дополнительная литература Гельфман М.И., Юстратов В.П. Химия. - СПб, М, Краснодар., 2008 Ипполитов Е.Г., Артемов А.В., Батраков В.В. Физическая химия.- М., 2008 Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органическая химия. - СПб., 2008 Аналитическая химия. Физические и физико-химические методы анализа./ Под ред. О.М.Петрухина. - М., 2009 Семенов И.Н., Перфилова Н.Л. Химия. - СПб., 2007 Евстратова К.И., Купина Н.А., Малахова Е.Е. Физическая и коллоидная химия. М.; 2007. Говарикер В.Р., Васванатхан Н.В., ШридхарДж.М. Полимеры М.; 2009. Химия элементов. В 2-х томах. Гринвуд Н.Н., Эрншо А. М.: Бином; 2008, Т.1- 601с., Т.2- 666с. Смолова Л.М. Руководство к практическим занятиям по общей химии: учебное пособие / Л.М. Смолова; Национальный исследовательский Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. - 152 с. Калюкова Е.Н. Свойства элементов и их соединений: Учебное пособие для студентов нехимических инженерных специальностей. - Ульяновск: УлГТУ, 2009. - 100 с. http://window.edu.ru/resource/079/65079

Похожие:

	Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) политология направление... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...		Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) физика направление подготовки:... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...
	Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) менеджмент направление... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...		Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) материаловедение направление... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...
	Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) культура дискуссий и... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...		Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) инженерные web-технологии... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...
	Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) инженерное программное... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...		Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) аналитическая динамика... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...
	Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) специальные функции в... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...		Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) основы конечно-элементного... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...
	Рабочая программа Учебной дисциплины биология с основами экологии... Программа составлена в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования...		Пояснительная записка рабочая программа дисциплины «Иностранный язык... «Математика и компьютерные науки», 010500. 62 «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем», 230100. 62...
	Рабочая программа моделирование транспортных процессов направление... Моделирование транспортных процессов: рабочая программа / авт сост. В. Б. Вилков, спб.: Ивэсэп, 2013. – 21 с		Рабочая программа учебной дисциплины «компьютерное моделирование художественных изделий» Направление подготовки: 261400. 62 Технология художественной обработки материалов
	Рабочая программа учебной дисциплины «основы автоматизированного проектирования» Дисциплина относится к дисциплинам вариативной части профессионального цикла Б. 3 основной образовательной программы подготовки бакалавров...		Рабочая программа учебной дисциплины «теоретическая и прикладная механика» Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины вариативной части профессионального цикла студентам бакалавриата очной...