Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Реферат'
Джордано Бруно был гражданином Вселенной, человеком титанического дерзания и воли, неугасимого прометеева огня, необъятного все звездного кругозора… ...полностью>>
'Публичный отчет'
31 июля – 3 августа 2011 года в г. Монсе (Бельгия) состоялась 17-я Европейская конференция по чтению под общим названием «Грамотность и многообразие»....полностью>>
'Методические рекомендации'
В рамках курса студенты знакомятся с специальной педагогикой как наукой, некоторыми проблемами ее становления в историческом аспекте, ее предметом, з...полностью>>
'Автореферат'
Работа выполнена на кафедре русского языка и и методики его преподавания государственного образовательного учреждения высшего профессионального образ...полностью>>

Типовая учебная программа для высших учебных заведений по специальности: 1-31 05 01 Химия

Главная > Программа
Сохрани ссылку в одной из сетей:

31

Министерство образования Республики Беларусь

Учебно-методическое объединение вузов по естественнонаучному образованию

УТВЕРЖДАЮ

Первый заместитель Министра образования

Республики Беларусь

______________ А.И.Жук

«____» _______________ 2010 г.

Регистрационный № ТД -________/тип.

ФИЗИЧЕСКАЯ И КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ

Типовая учебная программа

для высших учебных заведений по специальности:

1-31 05 01 Химия

Направление специальности:

1-31 05 01-05 Радиационная, химическая и биологическая защита

СОГЛАСОВАНО

Председатель

учебно-методического объединения

вузов Республики Беларусь

по естественнонаучному

образованию

______________ В.В. Самохвал

«____» _______________ 2010 г.

СОГЛАСОВАНО

Начальник Управления высшего и среднего специального образования

Министерства образования

Республики Беларусь

________________ Ю.И. Миксюк

«____» ________________ 2010 г.

Ректор Государственного учреждения образования «Республиканский институт высшей школы»

________________ М.И. Демчук

«____» ________________ 2010 г.

Эксперт-нормоконтролер

________________ Н.П. Машерова

«____» ________________ 2010 г.

Минск 2010

СОСТАВИТЕЛИ:

Татьяна Александровна Савицкая, доцент кафедры физической химии
Белорусского государственного университета, кандидат химических наук, доцент;

Дмитрий Анатольевич Котиков, старший преподаватель кафедры физической химии Белорусского государственного университета, кандидат химических наук.

РЕЦЕНЗЕНТЫ:

Кафедра физической и коллоидной химии Учреждения образования «Белорусский государственный технологический университет»

Гриншпан Д.Д., заведующий лабораторией растворов целлюлозы и продуктов их переработки Учреждения Белорусского государственного университета «Научно-исследовательский институт физико-химических проблем»,
доктор химических наук, профессор.

РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ В КАЧЕСТВЕ ТИПОВОЙ:

Кафедрой физической химии Белорусского государственного университета

(протокол № 6 от 30 декабря 2009 г.);

Научно-методическим советом Белорусского государственного университета

(протокол № 3 от 11 февраля 2010 г.);

Научно-методическим советом по химии Учебно-методического объединения вузов Республики Беларусь по естественнонаучному образованию

(протокол № 2 от 4 февраля 2010 г.).

Ответственный за редакцию и выпуск: Котиков Д.А.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Цель преподавания дисциплины «Физическая и коллоидная химия» – на основе теоретического аппарата и экспериментальных методов показать взаимосвязь физических и химических явлений в макроскопических системах, ознакомить студентов с основами учения о дисперсном состоянии вещества, особых свойствах поверхностных слоев и поверхностных явлениях в дисперсных системах.

Лекционный курс дает четкое представление о фундаментальных теоретических и экспериментальных основах этой обширной области знаний в ее современном состоянии. Главное внимание при изложении физической химии уделяется изучению законов протекания химических процессов, условий достижении химического равновесия с помощью методов термодинамики и химической кинетики. В коллоидной химии особое внимание обращено на универсальность дисперсного состояния и роль размерного эффекта в физикохимии дисперсных систем. Кроме того предполагается показать большое значение физической и коллоидной химии для развития как химии, так и других естественных наук: биологии, экологии, медицины, геологии, метеорологии и др., а также многочисленных приложений в военном деле, технике, сельском хозяйстве.

Задачи изучения дисциплины:

  1. Получение студентами фундаментальных физико-химических знаний, необходимых для последующего освоения общепрофессиональных дисциплин и дисциплин специализации;

  2. Формирование у студентов представлений о методах физической и коллоидной химии, которые позволяют изучать и количественно характеризовать реальные объекты;

  3. Приобретение компетенций в области управления химическими процессами, основанных на умении предсказывать их ход и конечный результат.

  4. Развитие у студентов коллоидно-химического восприятия окружающего мира, основанного на знании универсальности коллоидного состояния вещества, молекулярного механизма коллоидных процессов.

  5. Знакомство студентов с важнейшими закономерностями, которым подчиняется поведение гетерогенных и микрогетерогенных дисперсных систем и поверхностные явления в них.

  6. Выработка у будущих специалистов грамотного подхода к решению теоретических и практических задач, умелому выбору экспериментальных физико-химических методов исследований, способам обработки полученных результатов измерений, их представлению и использованию для достижения конкретных практических целей.

Курс особенно важен для химиков, обучающихся по направлению «радиационная, химическая и биологическая защита». Его изучение предполагает овладение навыками предсказания хода физико-химических процессов и их конечных результатов на основе знания:

  • строения и свойств индивидуальных веществ и их смесей,

  • законов протекания химических и фазовых превращений,

  • условий достижения состояний химического и фазового равновесия,

  • энергетических эффектов, сопровождающих физико-химические превращения,

  • кинетических особенностей процессов.

Обучающиеся также будут ознакомлены с основами электрохимических явлений, процессов адсорбции, экстракции, фильтрации, диализа, осмоса, диффузии,

коагуляции, смачивания, растекания и др. Эта информация может быть успешно использована ими в будущей профессиональной деятельности, поскольку дает возможность планировать и целенаправленно управлять физико-химическими процессами, обеспечивать оптимальные условия их проведения, разрабатывать и внедрять современные энергоэффективные технологии на основе возобновляемых и экологически безопасных источников энергии, получать продукцию с требуемыми свойствами, выполнять нормы и требования охраны окружающей среды от вредных промышленных загрязнений, совершенствовать старые и разрабатывать новые методы радиационной, химической и биологической защиты.

При чтении лекционного курса применяется демонстрационный материал в виде мультимедийных презентаций.

Для организации самостоятельной работы студентов по курсу используются современные информационные технологии – комплекс учебных и учебно-методических материалов (программы, методические указания к лабораторным занятиям, график прохождения курса, примеры заданий и экзаменационных билетов, задания в тестовой форме, список рекомендуемой литературы и информационных ресурсов и др.), которые размещены в свободном в сетевом доступе.

На практических занятиях студенты учатся решать расчетные задачи, закрепляют пройденный лекционный материал.

Знание теоретической части курса также закрепляется на лабораторном практикуме, который знакомит студентов с основными экспериментальными методами физической и коллоидной химии: определение теплоты растворения соли; определение молекулярной массы криоскопическим методом; определение теплоты ионизации воды; определение теплоты образования кристаллогидратов; определение давления насыщенного пара индивидуальной жидкости; определение давления паров и теплоты сублимации; исследование кристаллизации легкоплавких систем; определение константы равновесия реакции; определение электропроводности электролитов; определение степени и константы диссоциации слабых электролитов, растворимости малорастворимых соединений; определение зависимости ЭДС от температуры; определение pH буферного раствора; определение порядка реакции; определение константы скорости реакции; изучение кинетики каталитических реакций; методы оценки поверхностного натяжения на границе жидкость-газ и жидкость-жидкость; седиментационный анализ; методы получения и очистки дисперсных систем, определение удельной поверхности адсорбентов; определение порога электролитной коагуляции золей, взаимная коагуляция золей; определение электрокинетического потенциала; определение концентрации золя нефелометрическим методом; определение изоэлектрической точки растворов белков; исследование кинетики набухания желатина в водных растворах с различными pH; синтез нанодисперсных систем; очистка загрязненных сточных вод.

Темы «Лиофильные дисперсные системы», «Коллоидно-химические основы охраны окружающей среды», «Основы физико-химической механики» рассматриваются на семинарских занятиях.

Необходимым условием успешного усвоения дисциплины является систематический текущий контроль знаний студентов в течение всего семестра. Он осуществляется в форме тестовых проверочных работ, опросов и коллоквиумов по основным модулям курса, самостоятельных и контрольных работ на практических занятиях, выполнения и защиты лабораторных работ. Одной из форм текущего контроля является проведение мини-контрольных во время лекции. Для активизации самостоятельной работы студентов рекомендуется применять образовательные методики, предполагающие использование индивидуальных заданий, обучающих и контролирующих компьютерных программ, работу в компьютерном классе. Для общей оценки качества усвоения студентами учебного материала рекомендуется использование рейтинговой системы.

Дисциплина «Физическая и коллоидная химия» неразрывно связана с дисциплинами «Физика» (разделы: молекулярно-кинетическая теория газов, теория жидкого и твердого состояния, электричество и др.), «Высшая математика» (разделы: методы дифференциального и интегрального исчислений, методы решения дифференциальных уравнений, основы математического анализа и теории вероятности и др.), «Общая химия», «Неорганическая химия», «Аналитическая химия», «Основы информационных технологий», а также другими дисциплинами направления «радиационная, химическая и биологическая защита».

Выпускник университета, усвоивший дисциплину «Физическая и коллоидная химия», должен

знать:

 основные задачи, положения, постулаты и законы физической химии, их обоснование;

 границы применимости основных законов физической химии, идеализированных моделей и схем;

 условия, необходимые для протекания химических процессов, и факторы, определяющие их направление и скорость;

– основные характеристики и особенности коллоидного состояния вещества, методы получения и очистки дисперсных систем;

– теоретические основы диффузии, броуновского движения, седиментации и седиментационно-диффузионного равновесия;

– оптические, электрические и реологические свойства дисперсных систем;

– основы теории устойчивости дисперсных систем;

– основы таких дисперсных систем, как золи, суспензии, эмульсии, пены, аэрозоли;

– новейшие достижения в области коллоидной химии и перспективы их использования для получения новых материалов;

уметь:

– обработать и проанализировать результаты физико-химического эксперимента;

– использовать экспериментальные методы коллоидной химии для изучения и количественной характеристики дисперсных систем;

– использовать основы учения о дисперсном состоянии вещества, особых свойств поверхностных слоев и поверхностных явлений для объяснения поведения дисперсных систем в научных исследованиях и технологических процессах.

Типовая программа по дисциплине «Физическая и коллоидная химия» составлена на основе требований образовательного стандарта Республики Беларусь для специальности 1-31 05 01 Химия (по направлениям), в соответствии с современным методологическим и научным содержанием курса физической и коллоидной химии и с учетом опыта его преподавания в зарубежных вузах.

Программа содержит два основных раздела, состоящих из 11 глав, каждая из которых включает определенное количество тем:

РАЗДЕЛ I. ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Глава I-1. Химическая термодинамика.

I-1.1. Основные понятия, определения и постулаты химической термодинамики. Первый закон термодинамики. Термохимия.

I-1.2. Второй закон термодинамики и его приложения. Фундаментальные уравнения термодинамики.

I-1.3. Термодинамика растворов и гетерогенных систем.

I-1.4. Химическое равновесие.

Глава I-2. Химическая кинетика и катализ.

I-2.1. Основные понятия и постулаты химической кинетики.

I-2.2. Кинетика химических реакций в статических и динамических условиях.

I-2.3. Теории химической кинетики.

I-2.4. Основы кинетики некоторых типов химических реакций.

I-2.5. Катализ.

Глава I-3. Электрохимия.

I-3.1. Предмет и задачи электрохимии. Теория растворов электролитов.

I-3.2. Неравновесные явления в растворах электролитов.

I-3.3. Электрохимические равновесия. Электроды и электрохимические цепи.

I-3.4. Основы электрохимической кинетики.

РАЗДЕЛ II. КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ

Глава II-1. Общая характеристика и классификация дисперсных систем.

II-1.1. Основные понятия, определения. Коллоидное состояние вещества.

II-1.2. Классификация дисперсных систем.

Глава II-2. Получение лиофобных дисперсных систем.

II-2.1. Конденсационные и диспергационные методы

II-2.2. Методы синтеза нанодисперсных систем

Глава II-3. Поверхностные явления

II-3.1. Поверхностное натяжение

II-3.2. Смачивание и растекание

II-2.3. Адсорбция на различных межфазных границах.

II-2.4. Двухмерное состояние вещества.

Глава II-4. Свойства и устойчивость дисперсных систем.

II-4.1. Молекулярно-кинетические свойства.

II-4.2. Оптические свойства.

II-4.3. Электрические свойства.

II-4.4. Виды устойчивости. Теория ДЛФО. Коагуляция.

Глава II-5. Отдельные представители дисперсных систем

II-5.1.Эмульсии

II-5.2.Пены. Аэрозоли

Глава II-6. Лиофильные коллоидные системы.

II-6.1. Критические эмульсии и микроэмульсии.

II-6.2. Мицеллярные растворы ПАВ.

Глава II-7. Коллоидно-химические основы охраны окружающей среды.

II-6.1.Методы водоочистки.

Глава II-8. Основы физико-химической механики.

II-7.1. Основы реологии. Структурообразование.

Изучение курса физической и коллоидной химии предусматривается в течение двух семестров. Учебный курс рассчитан на 438 часов, из которых 272 часа отводится на аудиторные занятия (110 – лекционных, 120 – лабораторных, 42 – практических и семинарских занятий).

При разработке учебных и рабочих программ допускается изменении последовательности изучения, а также перенесение отдельных вопросов программы на практические занятия или на самостоятельное изучение без нарушения целостности курса.

ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

раздела и темы

Название раздела, темы

Количество аудиторных

Часов

Лекции

Лабора-торные

занятия

Практические и семинарские

занятия

1

2

3

4

5

Введение

1

I

ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

63

78

26

I-1

Химическая термодинамика

25

36

10

I-1.1

Основные понятия, определения и постулаты химической термодинамики. Первый закон термодинамики. Термохимия

4

8

2

I-1.2

Второй закон термодинамики и его приложения. Фундаментальные уравнения термодинамики

7

8

2

I-1.3

Термодинамика растворов и гетерогенных систем

8

12

4

I-1.4

Химическое равновесие

6

8

2

I-2

Химическая кинетика и катализ

18

18

8

I-2.1

Основные понятия и постулаты химической кинетики

2

2

I-2.2

Кинетика химических реакций в статических и динамических условиях

4

10

4

I-2.3

Теории химической кинетики

4

I-2.4

Основы кинетики некоторых типов химических реакций

4

4

2

I-2.5

Катализ

4

4

I-3

Электрохимия

20

24

8

I-3.1

Предмет и задачи электрохимии. Теория растворов электролитов

4

2

I-3.2

Неравновесные явления в растворах электролитов

6

10

2

I-3.3

Электрохимические равновесия. Электроды и электрохимические цепи

8

12

4

I-3.4

Основы электрохимической кинетики.

2

II

КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ

46

42

16

II-1

Общая характеристика и классификация дисперсных систем

4

II-1.1

Основные понятия, определения. Коллоидное состояние вещества

2

II-1.2

Классификация дисперсных систем

2

II-2

Получение лиофобных дисперсных систем

6

6

II-2.1

Диспергационные и конденсационные методы

4

6

II-2.2

Новые методы синтеза высокодисперсных систем (наносистем)

2

II-3

Поверхностные явления

16

12

4

II-3.1

Поверхностное натяжение

4

6

2

II-3.2

Смачивание и растекание

2

II-2.3

Адсорбция на различных поверхностях раздела фаз

8

6

2

II-2.4

Двухмерное состояние вещества

2

II-4

Свойства и устойчивость дисперсных систем

16

18

6

II-4.1

Молекулярно-кинетические свойства

8

6

4

II-4.2

Оптические свойства

2

2

II-4.3

Электрические свойства

4

4

II-4.4

Виды устойчивости. Теория ДЛФО. Коагуляция

2

6

2

II-5

Отдельные представители дисперсных систем

4

II-5.1

Эмульсии

2

II-5.2

Аэрозоли. Пены

2

II-6

Лиофильные коллоидные системы

2

II-6.1

Критические эмульсии и микроэмульсии

1

II-6.2

Мицеллярные растворы ПАВ

1

II-7

Коллоидно-химические основы охраны окружающей среды

6

2

II-7.1

Методы водоочистки

6

2

II-8

Основы физико-химической механики

2

II-8.1

Основы реологии. Структурообразование

2

Всего аудиторных часов 272

110

120

42

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

Введение



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Типовая учебная программа для высших учебных заведений по специальности: 1-31 05 01 Химия (по направлениям)

    Программа
    И.В. Боднарь, заведующий кафедрой химии Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», доктор химических наук, профессор.
  2. Типовая учебная программа для высших учебных заведений по специальностям: 1-31 05 01 Химия (по направлениям)

    Программа
    Матюшенков Евгений Александрович, заведующий кафедрой органической химии Белорусского государственного университета, кандидат химических наук, доцент;
  3. Типовая учебная программа для высших учебных заведений по специальности: 1-31 01 01 Биология

    Программа
    Государственного научного учреждения «Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича» Национальной академии наук Беларуси, доктор биологических наук, профессор, академик НАН Беларуси.
  4. Учебная программа для высших учебных заведений по направлению 1-31 01 01 03 «Биотехнология» специальности 1-31 01 01 «Биология»

    Программа
    Курс «Биотехнология очистки промышленных отходов» предназначен для студентов биологических факультетов, обучающихся на специальности 1-31 01 01 Биология, и ставит своей целью сформировать представление о современном состоянии, основных
  5. Типовая учебная программа для высших учебных заведений по специальности 1-79 01 07 Стоматология (1)

    Программа
    М.И. Кузьменков, зав. кафедрой химической технологии вяжущих материалов Белорусского государственного технологического университета, д.м.н., профессор.

Другие похожие документы..