884

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

для аудиторной и самостоятельной работы по химии

для студентов специальности 260200 -

Технология деревообработки

ВОРОНЕЖ 2003

УДК 546+547 (075)

3

Дисциплина «Химия» является естественнонаучной (ЕН) дисциплиной, позволяющей дать студенту знания и умения в той области химии, которая включает теоретические направления и концепции, составляет фундамент всей системы химических знаний и формирует у студентов целостное естественнонаучное мировоззрение.

1.1. Целью изучения дисциплины «Химия» является формирование у студентов фундаментальных представлений о единстве естественных наук, о понятиях и законах химии, об основных химических системах, о закономерностях протекания химических процессов.

1.2. Основные задачи, поставленные при изучении дисциплины «Химия»:

-освоить основные понятия, законы и модели химических систем, реакционной способности веществ;

-иметь представления об изменениях во времени химических процессов при изучении химической кинетики;

-иметь представления о новейших открытиях в химических науках и перспективах для их практического использования;

2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Студент должен знать:

-методы теоретического и экспериментального исследования в химии, а также методы оценки численных порядков величин, характерных для химических процессов;

-о соотношении порядка и беспорядка в природе, упорядоченности в системах, взаимных переходах из упорядоченного в неупорядоченное состояние при изучении термодинамики в химических системах;

-о вероятности как объективной характеристике природных систем;

-об изменениях и их специфичности при изучении химических систем, о методах химической идентификации качественных и количественных определений в том числе при химических реакциях веществ;

-о последствиях профессиональной деятельности на природные процессы и об основных принципах охраны окружающей среды и перспективах создания технологий, не разрушающих природу.

Студент должен уметь:

-использовать методы теоретического и экспериментального исследования в химии и методы оценки численных порядков величин, характерных для химических процессов;

-работать с учебной и научной литературой;

4

-самостоятельно изучать разделы, выносимые из лекционного курса;

-самостоятельно делать выводы из полученного на лабораторных занятиях практического материала;

-работать как в составе группы, так и индивидуально.

3.ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

4.СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1.Разделы дисциплины и виды занятий

4.2. Содержание разделов дисциплины

Раздел 1

Введение. Предмет химии. Основные химические понятия и стехиометрические законы химии.

Раздел 2

Основные понятия химической термодинамики. Химическая кинетика. Химическое и фазовое равновесие. Поверхностные явления.

5

Раздел 3

Строение атома. Периодическая система элементов. Химическая связь и строение простых молекул. Комплексные соединения.

Раздел 4

Дисперсные системы. Общие понятия о растворах. Коллигативные свойства растворов. Растворы электролитов. Коллоидные растворы.

Раздел 5

Окислительно-восстановительные свойства веществ. Электрохимические системы. Гальванические элементы. Топливные элементы. Электролиз. Аккумуляторы. Коррозия и защита металлических поверхностей.

Раздел 6

Идентификация и анализ химических веществ: понятие о качественном и количественном анализах. Химический, физико-химический и физический методы анализа. Идентификация химических веществ в природозащитных технологиях на деревообрабатывающих предприятиях.

4.3. Содержание лекций

6

5. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

6. ВОПРОСЫ К ТЕКУЩЕМУ КОНТРОЛЮ ПО ХИМИИ

Контроль № 1 по теме «Основные понятия и законы химии. Общие закономерности

химических процессов. Поверхностные явления»

« »

1.Основные понятия химии: атом, молекула, моль, молярная масса, относительная атомная масса, относительная молекулярная масса.

2.Основные законы химии: закон Гей-Люссака (объемных отношений), закон Авогадро, закон кратных отношений, закон эквивалентов, закон сохранения массы и энергии, закон постоянства состава.

7

« »

1.Энергетика химических процессов. Тепловой эффект реакции. Термохимические расчеты. Законы термохимии. Закон Гесса и закон ЛавуазьеЛапласса.

2.Основы химической термодинамики. Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия и энтальпия. Энтальпия образования. Изменение энтальпии в химических реакциях.

3.Направление течения химической реакции. Энтропия. Второй закон термодинамики. Изменение энтропии в химических реакциях. Понятие об изобарно-изотермическом потенциале. Условие самопроизвольного направления химического процесса.

4.Скорость химической реакции. Механизмы химических реакций. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Закон действия масс. Порядок химической реакции. Правило Вант-Гоффа. Энергия активации. Уравнение Аррениуса. Особенности гетерогенных реакций. Катализ гомогенный и гетерогенный. Колебательные реакции. Катализаторы и их применение.

5.Химическое равновесие. Условие химического равновесия. Константа химического равновесия. Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье.

« »

1.Понятие о поверхностной энергии и поверхностном натяжении. Факторы, влияющие на величину поверхностного натяжения. Поверхностноактивные вещества.

2.Сорбция. Абсорбция. Адсорбция. Термодинамика адсорбции. Адсорбционное равновесие. Изотермы адсорбции Ленгмюра и Фрейндлиха. Адсорбция на границе раздела твердое тело-газ и твердое тело-жидкость. Применение адсорбции.

3.Смачивание и растекание. Краевой угол смачивания. Адгезия, когезия, аутогезия. Работа адгезии, работа когезии. Уравнение Дюпре. Уравнение Юнга. Адсорбционная теория адгезии для процесса склеивания. Типы разрушения при склеивании двух древесных материалов третьим (адгезионный, аутогезионный, когезионный и смешанный).

Коллоквиум «Строение вещества»

« »

1.Основные сведения о строении атома. Состав атомных ядер. Изотопы, изобары.

2.Квантово-механическая модель атома водорода. Двойственная природа электрона (уравнение де Бройля).

3.Волновое уравнение (уравнение Шредингера). Характеристика энергетического состояния электрона квантовыми числами: главное, побочное,

8

магнитное, спиновое. Распределение электронов по энергетическим уровням в соответствии с принципом Паули, правилами Клечковского и Гунда.

« . . »

1.Периодическая система элементов и электронная структура атомов. Структура периодической системы.

2.Периодические свойства элементов: кислотно-основные и окислительновосстановительные свойства веществ, энергия ионизации, энергия сродства к электрону, электроотрицательность.

« »

1.Условие образования химической связи. Химическая связь и валентность. Основные виды химических связей. Количественные характеристики химической связи: длина связи, энергия связи, валентные углы.

2.Ковалентная связь. Метод валентных связей (МВС). Свойства ковалентной связи: насыщаемость; направленность (σ- и π-связи, гибридизация атомных орбиталей, типы гибридизаций, пространственная конфигурация молекул); поляризуемость связи (полярные и неполярные молекулы, понятие о диполях и дипольном моменте, структура и полярность).

3.Ковалентная связь. Метод молекулярных орбиталей (ММО). Основные понятия. Связывающие и разрыхляющие молекулярные орбитали. Порядок и энергия связи. Электронные структуры молекул по ММО и их свойства.

4.Особенности ионной связи, свойства ионной связи.

5.Водородная связь, её особенности (энергия, длина). Влияние водородной связи на свойства веществ.

6.Металлическая связь и её особенности.

7.Влияние химической связи на свойства веществ.

8.Комплексные соединения. Донорно-акцепторное взаимодействие молекул. Комплексы. Комплексообразователи. Лиганды. Координационное число и заряд комплекса. Номенклатура комплексных соединений. Роль комплексных соединений в природе и технике.

Контроль № 2 по теме «Растворы»

« »

1.Дисперсные системы. Растворы. Общие свойства растворов. Способы выражения состава растворов.

2.Растворы электролитов (закон осмотического давления (закон ВантГоффа), закон давления пара растворов (I закон Рауля),понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения (II закон Рауля).

9

3.Растворы электролитов. Процесс диссоциации. Количественные показатели диссоциации. Ионно-молекулярные уравнения. Смещение ионных равновесий. Водородный показатель. Способы определения реакции среды. Гидролиз солей. Произведение растворимости.

4.Коллоидные растворы. Золи, гели и ксерогели. Строение коллоидных частиц. Методы получения коллоидных растворов. Гидрофильные и гидрофобные коллоиды. Типы устойчивости коллоидных систем. Потеря устойчивости коллоидных систем (коагуляция и седиментация). Коллоидные системы в ТДО.

Контроль № 3 по теме «Электрохимические процессы. Коррозия и защита металлов»

« »

1.Сущность окислительно-восстановительных процессов

2.Электрохимические процессы. Понятие об электродных потенциалах. Уравнение Нернста. Потенциалы металлических и газовых электродов. Потенциалы окислительно-восстановительных электродов.

3.Устройство и работа гальванического элементов.

4.Электролиз. Общие понятия. Последовательность электродных процессов. Законы Фарадея. Применение электролиза.

« »

1.Определение и классификация коррозионных процессов. Химический и электрохимический механизмы коррозии.

2.Способы защиты от химической и электрохимической коррозии.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Рекомендуемая литература

1.Коровин Н.В. и др. Курс общей химии: Учебник для техн. направ. и спец.вузов. – М.: Высш. шк., 2002.

2.Суворов А.В., Никольский А.Б. Общая химия: Учебник для вузов. – СПб.:Химия, 1997.

1.Степин Б.Д., Цветков А.А. Неорганическая химия: Учебник для вузов. – М., 1994. .

2.Угай Я.А. Общая и неорганическая химия: Учебник для вузов. – М.: Высш. шк, 2000.