Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ульяновский государственный педагогический университет

имени И.Н. Ульянова»

(ФГБОУ ВПО «УлГПУ им. И.Н. Ульянова»)

Факультет _____________________________

Кафедра ______________________________

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

_______________ И.В. Столярова

«_____» ________________ 2012 г.

Учебно-методический комплекс учебной дисциплины

Химия.

Составитель(и):

Романов А.В., кандидат биологических наук, доцент

Рассмотрено и утверждено на заседании учёного совета факультета ________________(протокол от «____» _______2012 г. № _____)

Ульяновск, 2012

Содержание

Рабочая программа

Лист согласования УМК

1.

Обеспеченность учебно-методической документацией по дисциплине «Химия» 37

Возможность доступа бакалавров к электронным фондам 40

учебно-методической документации 40

4. Учебно-методические материалы к дисциплине 42

4.1 Лекции блок «Общая и неорганическая химия », 2 семестр 42

Лекция № 1 Введение. Предмет и задачи химии. Вещество и поле. Химическая форма движения. Химия в системе естественных наук. Химия - экспериментальная наука ( 2 часа). 42

Лекция № 2 Атомно-молекулярное учение. Основные понятия и законы химии (2 часа). 46

Лекция № 3 Строение атома и периодический закон. Химическая связь и строение вещества (2 часа). 56

Квантово-механическая модель строения атома 67

Лекция № 4 Закономерности химических процессов (2 часа). 92

Лекция № 5 Элементы главных подгрупп ( s- и p-элементы) (2 часа). 123

Общая характеристика неметаллов 123

Лекция № 6 Элементы побочных подгрупп ( d- и f-элементы) (2 часа). 132

4.2 Лекции блок «Аналитическая химия », 3 семестр 138

Лекция № 1 Введение в аналитическую химию. Предмет аналитической химии. Химический анализ. Задачи, решаемые аналитической химией. Связь аналитической химии с другими отраслями науки. Значение аналитической химии. Основные этапы развития аналитической химии. (2 часа). 139

Лекция № 2 Химический анализ. Классификация методов анализа (2 часа). 141

Лекция № 3 Теоретические основы аналитической химии (2 часа). 146

Цели: 146

1. Формирование знаний о приемах анализа веществ 146

Лекция № 4 Качественный анализ. Задачи качественного анализа. Качественный анализ как первая ступень аналитического исследования. Аналитические реакции и реагенты, требования к ним. Способы повышения селективности и чувствительности (2 часа). 151

1. Формирование знаний о приемах качественного анализа веществ 151

3. Овладение процессом творчества (поиск идей, рефлексия, моделирование) (ОК-28). 151

Лекция №5 Характерные и специфические реакции. Деление ионов на аналитические группы. Кислотно-основная классификация. Систематический и дробный ход анализа (2 часа). 153

Лекция № 6 Количественный анализ (3 часа). 156

Лекция № 7. Физико-химические методы анализа (3 часа). 160

Лекция № 8 Современные физико-химические методы анализа (2 часа). 165

4.3 Практические работы блок «Общая и неорганическая химия», 2 семестр 171

Практическое занятие № 1 Правила техники безопасности при работе в химической лаборатории. Техника лабораторных работ. Основные классы неорганических соединений. Получение кислот, оснований и солей (2 часа). 171

Цели 171

Содержание 171

Требования к умениям бакалавров 171

Знать 171

Уметь 171

Вопросы и задачи 178

Практическое занятие № 2 Основные химические понятия. Газовые законы. Решение расчетных задач: а) вывод формул по данным анализа; б) расчеты по химическим формулам и уравнениям (2 часа). 180

Цели 180

Содержание 180

Требования к умениям бакалавров 180

Знать 180

Уметь 181

Практическое занятие № 3 Определение эквивалентов. Решение расчетных задач: а) определение эквивалентной массы простого вещества; б) определение эквивалентной массы сложного вещества; в) расчеты по уравнениям с использованием закона эквивалентов (3 часа). 182

Цели 182

Содержание 182

Требования к умениям бакалавров 182

Знать 182

Уметь 182

Проведение анализа 183

Схема установки: 184

Экспериментальные результаты 184

Практическое занятие № 4 Определение относительной молекулярной массы оксида углерода (IV). Квантово-механическая модель атома водорода. Квантовые числа как параметры, определяющие состояние электрона в атоме. Физический смысл квантовых чисел. Спиновое квантовое число ( 2 часа). 186

Цели 186

Содержание 186

Требования к умениям бакалавров 186

Знать 186

Уметь 186

Практическое занятие № 5 Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева. Связь положения элемента в периодической системе с электронным строением его атома. Особенности электронных конфигураций атомов элементов главных и побочных подгрупп. Связь свойств элементов с их положением в периодической системе. Энергия ионизации. Сродство к электрону. Электроотрицательность. Основные характеристики химической связи: длина, энергия, направленность. Валентный угол. Метод ВС и Метод молекулярных орбиталей (ММО) ( 2 часа). 189

Цели 189

Содержание 189

Требования к умениям бакалавров 190

Знать 190

Уметь 190

Практическое занятие № 6 Энергетика и направленность химических процессов. Скорость химических реакций. Химическое равновесие. Катализ ( 1 час). 196

Цели 196

Содержание 196

Требования к умениям бакалавров 196

Знать 196

Практическое занятие № 7 Растворы. Свойства растворов. Электролитическая диссоциация ( 1 час). 201

Цели 201

Содержание 201

Требования к умениям бакалавров 202

Знать 202

Уметь 203

Практическое занятие № 8 Реакции окисления-восстановления. Классификация окислительно-восстановительных реакций. Электронная теория окисления. Правила составления уравнений ОВР. Роль среды в протекании ОВР ( 1 час). 207

Цели 207

Содержание 207

Требования к умениям бакалавров 207

Знать 207

Уметь 207

Вопросы и задачи 209

Практическое занятие № 9 Изучение свойств неметаллов (3 часа). 210

Цели 210

Содержание 211

Требования к умениям бакалавров 213

Знать 213

Уметь 213

Практическое занятие № 10 Изучение свойств металлов( 3 часа). 216

Цели 216

Содержание 216

Требования к умениям бакалавров 217

Знать 217

Уметь 218

4.4 Блок « Аналитическая химия», 3 семестр 221

Практическая работа № 1 221

Предмет аналитической химии. Химический анализ. Задачи, решаемые 221

аналитической химией (2 часа). 221

Цели: 221

1. Формирование знаний о приемах анализа веществ 221

Содержание 221

Требования к умениям бакалавров 221

Знать 221

Уметь 221

5. Золотов Ю.А. Основы аналитической химии. Задачи и вопросы: учеб. пособие для ун-тов и вузов / под ред. А.Ю. Золотова. - М.: Высшая школа, 2004. – 411 с. (Библиотека УлГПУ) 222

Практическая работа № 2 222

Химический анализ. Классификация методов анализа (4 часа). 222

Цели: 222

Требования к умениям бакалавров 223

Знать 223

Уметь 223

Образование и диссоциация соединений с комплексным катионом 223

Образование и диссоциация соединений с комплексным анионом 224

Различие между простыми и комплексными ионами железа (lll) 224

Прочность и разрушение комплексных ионов 224

Диссоциация двойной соли 225

Влияние концентрации раствора на комплексообразование 225

Гидратная изомерия аквакомплексов 225

Практическая работа № 3 227

Теоретические основы аналитической химии (4 часа). 227

Цели: 227

1. Формирование знаний о приемах анализа веществ 227

Требования к умениям бакалавров 227

Знать 227

Уметь 228

Образование трудно растворимых солей 228

Влияние концентрации одноименных ионов на образование осадков 228

Растворение осадка электролита при уменьшении концентрации одного из его ионов 228

Зависимость растворимости осадков труднорастворимых электролитов от величины их произведения растворимости 228

Нахождение рН растворов 228

Практическая работа № 4 230

Качественный анализ. Характерные и специфические реакции (8 часов). 230

Цели: 230

1. Формирование знаний о приемах качественного анализа веществ 230

3. Овладение процессом творчества (поиск идей, рефлексия, моделирование) (ОК-28). 230

Требования к умениям бакалавров 231

Знать 231

Уметь 231

Изучение реакций обнаружения катионов 231

Анализ анионов 237

Практическая работа № 5 242

Количественный анализ. Кислотно-основное титрование. Окислительно-восстановительное титрование (4 часа). 242

1. Формирование знаний о сущности количественных химических методах анализа 243

2. Систематизация знаний о точке эквивалентности, подборе индикатора, расчете условий растворения и осаждения осадков 243

3. Овладение процессом творчества (поиск идей, рефлексия, моделирование) (ОК-28). 243

Требования к умениям бакалавров 243

Знать 243

Уметь 243

Практическая работа № 6 248

Физико-химические методы анализа (8 часов). 248

Цели: 248

1. Формирование знаний о физико-химических методах анализа 248

2. Систематизация знаний в области применения, разрешающей способности современных физико-химических методов анализа. 248

Требования к умениям бакалавров 249

Знать 249

Уметь 249

Фотоколориметрическое определение железа 250

Определение содержания железа в анализируемом растворе. 252

11. Особенности кулонометрии и рамки ее использования 252

5 Глоссарий 253

6 Фонды оценочных средств (примеры решения задач по основным темам курса, задачи и вопросы для самостоятельного решения) 255

Основные химические понятия. Газовые законы. Решение расчетных задач: а) вывод формул по данным анализа; б) расчеты по химическим формулам и уравнениям. 257

Решение расчетных задач: а) определение эквивалентной массы простого вещества; б) определение эквивалентной массы сложного вещества; в) расчеты по уравнениям с использованием закона эквивалентов. Определение эквивалентов. 261

Квантово-механическая модель атома водорода. Квантовые числа как параметры, определяющие состояние электрона в атоме. Физический смысл квантовых чисел. Спиновое квантовое число 262

50. В чем заключается принцип Паули? Может ли быть на каком-нибудь подуровне атома р⁷- или d¹²- электронов? Почему? Составьте электронную формулу атома элемента с порядковым номером 22 и укажите его валентные электроны. 267

Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева. Связь положения элемента в периодической системе с электронным строением его атома. Особенности электронных конфигураций атомов элементов главных и побочных подгрупп. Связь свойств элементов с их положением в периодической системе. Энергия ионизиции. Сродство к электрону. Электроотрицательность. Основные характеристики химической связи: длина, энергия, направленность. Валентный угол. Метод ВС и Метод молекулярных орбиталей (ММО). 267

Энергетика и направленность химических процессов. Скорость химических реакций. Химическое равновесие. Катализ. Растворы. Свойства растворов. Растворимость веществ. Решение расчетных задач. Электролитическая диссоциация. 273

Реакции окисления-восстановления. Классификация окислительно-восстановительных реакций. Электронная теория окисления. Правила составления уравнений ОВР. Роль среды в протекании ОВР. 282

Изучение свойств металлов 284

Изучение свойств неметаллов 284

Контрольная работа общая и неорганическая химия 286

Тест 290

Примеры решения задач по аналитической химии 302

Количественный анализ. 303

Физико-химические методы анализа. 304

Эмиссионный спектральный, атомно-абсорбционный, флуоресцентный методы анализа 304

Рефрактометрический метод анализа 304

Фотометрический метод анализа 304

Потенциометрический метод анализа. 304

Кондуктометрический метод анализа 305

Хроматографический метод анализа. 305

7. Методические рекомендации по организации процесса изучения дисциплины 310

8. Материально-техническое оснащение дисциплины 312

9. Перечень учебно-методических публикаций по дисциплине, изданных сотрудниками кафедры 312

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ульяновский государственный педагогический университет имени И.Н. Ульянова»

(ФГБОУ ВПО «УлГПУ им. И.Н. Ульянова»)

Естественно-географический факультет

Кафедра химии

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

_______________И.В. Столярова

«______» _________2012 г.

ХИМИЯ

Программа учебной дисциплины базовой части для направления

подготовки бакалавров 051000 Профессиональное обучение

Профиль: Машиностроение и обработка материалов.

(очная форма обучения)

Составитель:

Гусева И.Т.,

кандидат педагогических наук, доцент

Рассмотрено и утверждено на заседании ученого совета факультета технологии и дизайна (протокол от «22» марта 2012 г. № 7)

Ульяновск, 2012