884

11

11.Л.И. Бельчинская, О.А. Ткачева. Технология снижения концентрации токсикантов в материалах и отходах деревообрабатывающих произ-

водств. Лабораторный практикум. – Воронеж, 2000.

8. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

8.1. Самостоятельная работа студентов

Организация учебного процесса предполагает достижение основной цели высшего образования – повышения качества подготовки специалистов. Организация самостоятельной работы студентов является составной частью управления качеством обучения. Роль организации самостоятельной работы возрастает в виду изменения форм и методов обучения, которые трансформируются и за счет внедрения информационных технологий.

Итак, самостоятельная работа студентов на современном этапе развития высшей школы является одной из основных форм обучения студентов. По дисциплине “Химия”имеются следующие виды самостоятельной работы:

-составление конспекта по выполняемой лабораторной работе с использованием методических указаний по лабораторному практикуму дисциплины “Химия”;

-освоение теоретического материала по теме лабораторной работы по конспектам лекций и учебнику;

-освоение теоретического материала по темам дисциплины “Химия”, вынесенным для самостоятельного изучения, с использованием учебной литературы и конспектов лекций для самостоятельной работы студентов;

-отчет по самостоятельной работе – сдача допуска к лабораторным работам;

-отчет по самостоятельной работе – решение и отчет по задачам и по индивидуальным заданиям по дисциплине “Химия”;

-отчет по самостоятельной работе – написание контрольных работ по основным разделам курса и отчетов по лабораторным работам, сдача коллоквиума;

-освоение теоретического материала для проведения лабораторной работы по УИРС.

Разделы лекционного курса химии, вынесенные для самостоятельного изучения студентами 1 курса факультета ТДО специальности 260200 – Технология деревообработки

Раздел 1. Строение атома и периодическая система элементов Д.И. Менделеева

1.Периодическое изменение свойств химических элементов в соответствии с электронной структурой атомов.

12

2.Структура периодической системы.

3.Электроотрицательность элементов.

1.Коровин Н.В. Общая химия. – М.: Высш.шк., 1998. – С.31-34.

2.Степин Б.Д., Цветков А.А. Неорганическая химия. – М.: Высш.шк., 1994.

–С.40-60.

Раздел 2. Взаимодействие между частицами веществ в различных физических состояниях и свойства веществ

1.Физическое состояние веществ. Химические системы.

2.Газообразное состояние веществ

3.Жидкое состояние веществ.

4.Твердые вещества.

5.Понятие о зонной теории кристаллов.

6.Реальные кристаллы. Соединения переменного состава.

1.Коровин Н.В. Общая химия. – М.: Высш.шк., 1998. – С.82-113.

2.Степин Б.Д., Цветков А.А. Неорганическая химия. – М.: Высш.шк., 1994.

–С.506-513.

Раздел 3. Химическая кинетика

1.Механизмы химических реакций.

2.Фотохимические реакции.

1.Коровин Н.В. Общая химия. – М.: Высш.шк., 1998. – С.183-194.

2.Конспект лекций для самостоятельного изучения теоретического материала (читальный зал ВГЛТА).

Раздел 4. Растворы. Распределение между двумя несмешивающимися жидкостями.

1.Закон распределения.

2.Экстракция.

3.Распределительная хроматография.

3.Коровин Н.В. Общая химия. – М.: Высш.шк., 1998. – С.209-210.

Для проведения самостоятельной работы необходимы четкая организация и контроль. Контроль - это одна из важных организационных форм учебного процесса, т.к. он является проверкой эффективности всего учебного процесса на различных его стадиях. Для процесса разработки контроля,

13

определения его содержания и уровней большое значение имеют: анализ результатов контроля; получение информации об усвоении обучаемыми знаний, приобретения ими умений и навыков на данном этапе обучения, то есть получение сведений, необходимых для управления обучением. Организационный уровень контроля включает организацию выявления состояния учебного процесса на определенном этапе и зависит от принципов дифференцирования, объективности, систематичности, действенности и гласности.

Контроль за самостоятельной работой по данной дисциплине осуществляется поэтапно:

1 этап – включение отдельных вопросов, изучаемых студентами самостоятельно, в текущие контрольные работы, проводимые аудиторно;

2 этап – организация письменного итогового контроля по всем разделам, выносимым на самостоятельную работу, проводимого по группам или на всем потоке.

Оценка по самостоятельной работе суммируется с экзаменационной оценкой и выводится средний балл.

Проведение процесса обучения, самостоятельная работа студентов и контроль как одна из форм управления обучением возможны при введении компьютеризации в перечисленные формы учебного процесса.

Компьютеризация учебного процесса при изучении дисциплины «Химия» состоит из нескольких последовательных стадий, включающих использование возможностей компьютера:

-в лабораторном практикуме для проведения допуска к лабораторным работам, проведение лабораторной работы, расчеты по полученным данным заданных параметров;

-для контроля за выполненной лабораторной работой;

-для контроля за усвоением теоретического материала к определенному блоку теоретических разделов;

-для контроля за самостоятельно изучаемым материалом.

Контроль за выполнением учебного процесса проводится преподавателями по двум компьютерным программам.

Комплекс форм обучения и контроля (табл. 5,6) объединяется в мо- дульно-рейтинговую систему, которая предполагает деление всего курса на несколько модулей, каждый из которых включает серию лабораторных работ, теоретический материал, самостоятельную работу и контроль по этим видам обучения.

Применение модулей позволяет логически объединить все виды учебных занятий, самостоятельную работу и контроль в единое целое. Использование модульной системы предполагает системную передачу информации и организацию обучения.

Введение рейтинга в обучение по модульной системе переводит контроль по всем видам обучения с обобщенных оценок на дифференцирование по каждому этапу обучения в виде баллов. Сумма баллов по всем модулям

14

является семестровым рейтингом студентов, который учитывается при сдаче зачета или экзамена по данному курсу.

16

Таблица 6

График контроля учебного процесса по дисциплине «Химия» для студентов 1 курса факультета ТДО специальности 260200

Баллами оцениваются блочные экзамены. В этом случае при определении общего рейтинга за семестр сумма баллов блочных экзаменов складывается с семестровым рейтингом по модулям и выводится экзаменационный рейтинг (см. табл. 5). Студенты, не сдававшие блочные экзамены, получают экзаменационную оценку, которая складывается с семестровой и затем выводится итоговая оценка за семестр.

8.2. Экзаменационные вопросы по химии для сдачи экзамена в течение семестра по блокам и для сдачи экзамена в сессию

Вопросы к I блоку

Тема: Основные законы химии. Общие закономерности химических процессов.

1.Основные понятия и законы химии.

2.Энергетические эффекты химических реакций: общие понятия, внутренняя энергия. Первый закон термодинамики, энтальпия системы. Стандартная энтальпия образования. Изменение энтальпии в химических процессах.

3.Термохимия. Тепловой эффект химических реакций. Законы термохимии. Термохимические уравнения. Термохимические расчеты.

4.Самопроизвольное протекание процессов. Энтропия. Стандартная энтропия. Второй закон термодинамики. Изменение энтропии в химических процессах.

5.Понятие об изобарно-изотермическом потенциале (Свободная энергия Гиббса). Энергия Гельмгольца. Влияние энтальпийного и энтропийного факторов на направление реакции. Стандартная энергия Гиббса образования. Условие самопроизвольного направления химического процесса.

6.Химическая кинетика. Скорость химических реакций. Гомогенные и гетерогенные системы. Зависимость скорости химических реакций от:

1)концентрации реагирующих веществ (закон действия масс, константа скорости реакции, порядок реакции);

2)температуры (правило Вант-Гоффа, понятие об энергии активации), уравнение Аррениуса;

3)катализатора (гомогенный и гетерогенный катализ).

7.Механизмы химических реакций: одностадийные, сложные реакции, цепные реакции, фотохимические реакции.

8.Обратимые и необратимые реакции. Условие химического равновесия. Константа равновесия и ее связь с термодинамическими функциями. Принцип Ле Шателье (смещение химического равновесия).

9.Химическое равновесие в гетерогенных системах. Условие равновесия, константа равновесия. Фазовое равновесие и правило фаз. Диаграмма состояния воды.

18

10.Понятие о поверхностной энергии. Поверхностное натяжение. Поверхно- стно-активные вещества. Адсорбция. Адсорбционное равновесие.

11.Смачивание. Краевой угол смачивания. Сущность процессов адгезии и когезии. Использование процессов адгезии и когезии в технологии деревообработки.

Вопросы ко II блоку

(в блок входят следующие разделы: строение атома, связь строения атома с периодической системой, химическая и межмолекулярные связи)

1.Основные сведения о строении атома. Состав атомных ядер. Изотопы. Квантово-механическая модель атома. Двойственная природа электрона. Уравнение де Бройля. Волновое уравнение Шредингера. Характеристика состояния электрона в атоме квантовыми числами: главное, побочное, магнитное, спиновое.

2.Правила и порядок заполнения атомных орбиталей. Принцип Паули, правило Клечковского и Гунда. Связь строения атома с периодической системой элементов. Периодическое изменение свойств химических элементов в соответствии с электронной структурой атомов. Энергия ионизации и энергия сродства к электрону. Электроотрицательность элементов.

3.Условия и механизм образования химической связи. Химическая связь и валентность. Количественная характеристика химической связи: длина связи, энергия связи, валентные углы. Типы химической связи: ковалентная, ионная, металлическая.

4.Ковалентная связь. Метод валентных связей (МВС). Свойства ковалентной связи: насыщаемость; направленность (σ- и π-связи, гибридизация атомных орбиталей); поляризуемость (полярные и неполярные молекулы, диполь, дипольный момент). Ковалентная связь. Понятие о методе молекулярных орбиталей: связывающие и разрыхляющие молекулярные орбитали, порядок связи, энергетическая диаграмма распределения электронной плотности. Особенности свойств соединений с ковалентным типом связи.

5.Образование и свойства ионной связи: ненасыщенность и ненаправленность. Особенности свойств соединений с ионным типом связи. Металлическая связь и ее свойства. Особенности свойств соединений с металлическим типом связи. Типы молекул, участвующих в реакциях, используемых в технологии деревообработки.

6.Межмолекулярные взаимодействия. Водородная связь и ее особенности. Комплексные соединения. Структура и номенклатура комплексных соединений. Комплексообразователь, лиганды. Заряд и координационное число комплексов. Химическая связь в комплексных соединениях. Устойчивость комплексных соединений. Константа нестойкости. Комплексные соединения, используемые в технологии деревообработки.

19

Вопросы к III блоку

Тема: Растворы. Электрохимические процессы. Коррозия и защита металлов. Химическая идентификация веществ

1.Дисперсные системы. Классификация растворов. Термодинамика растворения. Коллигативные свойства растворов: понижение давления пара растворителя (I закон Рауля), использование I закона Рауля в технологии деревообработки (метод струйного облива); понижение температуры замерзания растворов и повышение температуры кипения растворов (II закон Рауля), использование II закона Рауля в технологии деревообработки. Осмос. Осмотическое давление растворов. Закон Вант-Гоффа и его использование.

2.Растворы электролитов. Изотонический коэффициент. Теория электролитической диссоциации. Количественные показатели диссоциации: степень и константа диссоциации. Активность. Сильные и слабые электролиты. Теория кислот и оснований. Ионное произведение воды. Водородный показатель среды. Равновесие в растворах электролитов. Гидролиз солей. Количественные показатели гидролиза (степень гидролиза, константа гидролиза). Произведение растворимости, растворимость.

3.Гетерогенные дисперсные системы: эмульсии, суспензии, коллоиды. Понятие о коллоидных растворах. Получение коллоидных систем. Строение коллоидных частиц. Гидрофобные и гидрофильные коллоидные системы. Агрегативная и кинетическая устойчивость систем. Использование свойств коллоидных растворов в технологии деревообработки.

4.Окислительно-восстановительные процессы: определение, термодинамика, составление уравнений реакций.

5.Определение и классификация электрохимических процессов. Термодинамика электродных процессов. Понятие об электродных потенциалах. Факторы, влияющие на величину электродных потенциалов. Стандартный водородный электрод и водородная шкала потенциалов. Кинетика электродных процессов. Понятие о поляризации. Уравнение Нернста. Гальванические элементы. ЭДС и ее измерение. Электролиз. Последовательность электродных процессов. Практическое применение электролиза.

6.Основные понятия о коррозии. Механизмы коррозионных процессов. Особенности коррозионных разрушений в механизмах и оборудовании, используемых в технологии деревообработки. Методы защиты от коррозии: легирование, электрохимическая защита, защитные покрытия, изменение свойств коррозионной среды, ингибиторы коррозии. Методы защиты от коррозии механизмов и оборудования, используемых в технологии деревообработки.

7.Загрязнение атмосферы и водоемов промышленными выбросами и сбросами предприятий деревообрабатывающей промышленности. Способы очистки промышленных газовых выбросов и сточных вод деревообраба-

20

тывающей промышленности. Малоотходные и безотходные технологии в деревообрабатывающей промышленности.

8.Химическая идентификация. Аналитический сигнал. Качественный и количественный методы анализа. Химические, физико-химические и физические методы анализа.

I. Рейтинг за работу, предусмотренную учебным планом:

1.Допуск к лабораторной работе (от 0,5 до 1,0 балла), всего 11 работ.

2.Выполнение и оформление лабораторной работы (от 0,5 до 1,0 балла)

3.Контроль за усвоением теоретических разделов и отчет по лабораторным работам (от 2 до 7 баллов за каждый контроль, 3 контроля за семестр).

4.Контроль за самостоятельной работой (от0,5до1,0баллазакаждоезадание,всего20заданий).

5.Коллоквиум (от 3 до 10 баллов)

6.Блочные экзамены (от 4 до 9 баллов за каждый блок, всего 3 блока)

Студент автоматически получает экзаменационную оценку при наборе максимального количества баллов за все виды учебных занятий при полном выполнении учебного плана.

Учебная работа студентов оценивается по модульно-рейтинговой системе дифференцированно за аудиторную и самостоятельную работу. Затем баллы интегрируются и выводится общая оценка по дисциплине.

II. Рейтинг за работу, не предусмотренную учебным планом:

20 баллов – за экспериментальный доклад. Другие виды работ: 5 баллов за каждый вид работ.

При рейтинге 40 баллов – студент поощряется деканатом денежной премией, 30 баллов – студенту выносится благодарность.