Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методичк Рязановой

.pdf
Скачиваний:
27
Добавлен:
30.04.2015
Размер:
6.89 Mб
Скачать

. .

2006

2

«

. . »

..

-

, «»

2006

546:543

24.1:24.4(7) 99

:

. ..

. .

,

. ..

. .

..

99

:

/

«». , 2006. 172 .

ISBN 5701103005

--

110201 «» 110202 «». - «», - , - , - .

-

-

.

546:543 24.1:24.4(7)

ISBN 5 7011 0300 5

©

. ., 2006

2

ВВЕДЕНИЕ

Учебное пособие «Неорганическая и аналитическая химия» для студентов агрономических специальностей заочного обучения содержит рабочую программу по дисциплине «Неорганическая и аналитическая химия», задания к контрольным работам, методические указания для самостоятельной работы, лабораторный практикум, вопросы для тестового контроля знаний.

Весь материал пособия имеет профессиональную направленность.

Взадачах контрольных работ ставятся вопросы, связанные с применением макро- и микроудобрений в сельском хозяйстве, обеспечением условий их эффективности, возможностью применения рН почвы и необходимостью химической мелиорации почвы. В методических указаниях объясняется значение знания теории химии для оптимального решения вопросов сельскохозяйственной практики, раскрывается химизм некоторых процессов, идущих в почве и растительных организмах.

Влабораторном практикуме приведены опыты, доказывающие целесообразность применения микроудобрений и суперфосфата на щелочных почвах, определяется характер среды, создаваемой макро- и микроудобрениями, обращается внимание на значение растворимости соединений для усвоения растениями питательных элементов.

Высокая профессиональная направленность материала химии вызвана необходимостью обеспечения в условиях современного земледелия должного внимания к пониманию значения знаний химии для грамотного решения проблем улучшения плодородия почв, оптимизации химического состава почв, условий эффективного применения минеральных удобрений.

3

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПО ДИСЦИПЛИНЕ «НЕОРГАНИЧЕСКАЯ И АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ»

ДЛЯ СТУДЕНТОВ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ 110201 – «АГРОНОМИЯ»

И110202 – «ПЛОДООВОЩЕВОДСТВО И ВИНОГРАДАРСТВО»

1.Цель и задачи дисциплины «Неорганическая

ианалитическая химия»

1.1. Цель преподавания дисциплины

Изучаемая дисциплина является общеобразовательной. Цель ее состоит в формировании у будущего специалиста сельского хозяйства системных знаний о закономерностях химических дисциплин (аналитическая, органическая, физическая и коллоидная химия), биологических дисциплин (физиология растений, микробиология) и специальных дисциплин (агрохимия, почвоведение, защита растений, селекция и генетика сельскохозяйственных культур). Полученные знания послужат основой для грамотного решения вопросов химизации сельскохозяйственного производства, обеспечивающего его рентабельность без нанесения ущерба окружающей среде; средством для развития теоретического и творческого мышления, формирования научного мировоззрения, воспитания чувства ответственности перед природой и обществом; позволят ориентироваться в возможностях методов химического анализа сельскохозяйственных объектов и объектов окружающей среды; использовать их для системного слежения за состоянием почвы с целью проведения оптимальных агротехнических мероприятий для получения экологически чистой продукции; освоить методику определения токсикантов в почве, растениях, природных водах.

1.2.Задачи изучения дисциплины

Вчисло задач изучения дисциплины входят следующие:

познакомить студентов с достижениями химической науки;

показать возможности применения фундаментальных законов физики и химии для объяснения свойств и поведения сложных многокомпонентных систем, включая биологические объекты;

познакомить с современными физическими и химическими методами исследова-

ний;

дать представление об экологических принципах рационального природопользования;

раскрыть возможности управления состоянием химических систем;

показать значение химии для решения задач профессиональной направленности, связанных с вопросами химизации сельского хозяйства и проблемами сельскохозяйственной экологии;

показать возможности применения аналитической химии для решения практических задач.

4

Студент должен знать:

предмет химии, ее место среди естественных дисциплин;

основные понятия и законы химии, современную химическую терминологию;

периодический закон и периодическую систему Д.И. Менделеева;

химическую термодинамику и химическую кинетику;

химические свойства биогенных элементов и их соединений;

реакционную способность неорганических веществ, применяемых в сельскохозяйственном производстве, условия эффективного применения минеральных удобрений и химических мелиорантов;

задачи аналитической химии в сельскохозяйственном производстве;

теоретические основы аналитической химии;

классификацию методов анализа;

химические и инструментальные методы анализа;

основные требования к метрологии в аналитической химии;

правила выполнения анализов и оценки правильности результатов;

области применения различных методов анализа;

роль аналитической химии в охране окружающей среды;

экологическую опасность неграмотного применения химических веществ в сельском хозяйстве и факторы, предупреждающие возникновение экологических проблем.

Студент должен уметь:

анализировать свойства элементов и их соединений на основе строения атома и периодической системы;

определять оптимальные условия проведения реакции;

предсказывать поведение химического вещества при воздействии на него различных факторов;

проводить простейшие лабораторные исследования и расчеты, связанные с экспериментом, наблюдать, анализировать и делать выводы;

выполнять химические анализы;

оценивать правильность и воспроизводимость результатов;

из результатов эксперимента делать практические выводы;

работать самостоятельно с химической литературой с целью непрерывного повышения знаний и для решения конкретных научных и прикладных задач.

2.Тематический план изучения дисциплины «Неорганическая и аналитическая химия»

 

Максим.

Кол-во аудит. часов

Сам. рабо-

Раздел, тема

кол-во час.

 

 

 

та, час.

всего

лекции

лаборат.

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

 

 

 

 

 

 

I. Неорганическая химия

1.

Предмет химии. Химия и философия.

 

 

 

 

 

Значение химии для сельскохозяйственного

 

 

 

 

 

производства. Основные понятия химии. Ос-

 

 

 

 

 

новные законы химии.

8

2

2

6

 

2.

Химическая термодинамика.

6

 

 

 

6

3.

Химическая кинетика.

8

 

 

 

8

 

 

5

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

 

 

 

 

 

 

4. Современные представления о строении

 

 

 

 

 

атома.

 

10

2

2

 

8

5. Периодический закон и периодическая

 

 

 

 

 

система Д.И. Менделеева.

10

2

2

 

8

6. Основные классы неорганических соеди-

 

 

 

 

 

нений.

 

14

6

2

4

8

7. Связь свойств основных классов неорга-

 

 

 

 

 

нических соединений с вопросами профессио-

 

 

 

 

 

нальной направленности и экологическими

 

 

 

 

 

проблемами. Условия эффективного примене-

 

 

 

 

 

ния удобрений, химических мелиорантов.

10

2

2

 

8

8. Химическая связь. Механизмы образова-

 

 

 

 

 

ния связи. Типы химической связи.

7

1

1

 

6

9. Дисперсные системы. Растворы. Концен-

 

 

 

 

 

трация растворов.

4

 

 

 

4

10.

Растворы электролитов. Электролити-

 

 

 

 

 

ческая диссоциация. Реакции в растворах элек-

 

 

 

 

 

тролитов. Гидролиз солей.

13

5

1

4

8

11.

Окислительно-восстановительные реак-

 

 

 

 

 

ции. Окислительно-восстановительные про-

 

 

 

 

 

цессы в почве. Усвоение растениями азота и

 

 

 

 

 

серы.

 

8

2

2

 

6

12.

Комплексные соединения.

6

 

 

 

6

13.

Биогенные элементы. Макроэлементы.

 

 

 

 

 

Микроэлементы. Химия азота и фосфора.

12

4

 

4

8

II.Аналитическая химия

1.Предмет аналитической химии и ее зада-

чи в сельскохозяйственном производстве и

 

 

 

 

 

охране окружающей среды. Основные понятия

 

 

 

 

 

аналитической химии. Классификация методов

 

 

 

 

 

анализа.

10

 

 

 

10

2.

Гравиметрический анализ.

8

 

 

 

8

3.

Титриметрический анализ. Метод ки-

 

 

 

 

 

слотно-основного титрования. Определение

 

 

 

 

 

содержания щелочи в растворе. Определение

 

 

 

 

 

содержания кислоты в растворе.

14

4

 

4

10

4.

Метод комплексонометрического титро-

 

 

 

 

 

вания. Определение общей жесткости воды.

10

 

 

 

10

5.

Методы окислительно-восстановитель-

 

 

 

 

 

ного титрования. Перманганатометрия. Ди-

 

 

 

 

 

хроматометрия. Йодометрия.

12

 

 

 

12

6.

Инструментальные методы анализа. Ко-

 

 

 

 

 

лориметрия. Потенциометрия. Хроматография.

20

 

 

 

20

Итого:

190

30

14

16

160

3. Темы и содержание лекций, лабораторных занятий и контрольных работ

 

3.1. Темы и содержание лекций

Кол-во

 

часов

1.

Предмет химии. Основные понятия химии. Периодический закон и пе-

 

риодическая система Д.И. Менделеева.

2

2.

Современная теория строения атома. Свойства электрона. Квантовые

 

числа. Электронные формулы элементов.

2

 

6

 

3.

Общая характеристика биологически активных элементов и их соедине-

 

ний на основе строения атома и положения в периодической системе.

2

4.

Основные классы неорганических соединений. Генетическая схема ос-

 

новных классов неорганических соединений. Алгоритм составления формул

 

химических соединений. Химические свойства основных и кислотных окси-

 

дов, оснований. Вопросы профессиональной и экологической направленности.

2

5.

Химические свойства кислот и солей. Условия эффективного применения

 

минеральных удобрений.

2

6.

Химическая связь. Механизмы образования связи. Химические свойства

 

аммиака. Типы химической связи. Растворы электролитов. Электролитическая

 

диссоциация. Гидролиз солей.

2

7.

Окислительно-восстановительные реакции (ОВР). Основные понятия со-

 

временной теории окислительно-восстановительных процессов. Электронные

 

уравнения. Алгоритм составления уравнений ОВР. Окислительно-восстано-

 

вительные реакции в природе, в биохимических процессах.

2

 

3.2. Темы лабораторных занятий

 

1.

Основные классы неорганических соединений.

4

2.

Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация. Гидролиз со-

 

лей.

 

4

3.

Неметаллы V А-группы. Азот и его важнейшие соединения. Химические

 

свойства аммиака и азотной кислоты. Фосфор и его соединения. Фосфорная

 

кислота. Фосфорные удобрения.

4

4.

Объемный анализ. Метод кислотно-основного титрования. Вычисления в

 

объемном анализе. Установление молярной концентрации эквивалента и титра

 

гидроксида натрия. Определение молярной концентрации эквивалента и титра

 

соляной кислоты (контрольная работа).

4

 

3.3. Контрольные работы

 

 

Контрольная работа № 1

 

1.

Основные понятия и основные законы химии.

6

2.

Основные классы неорганических соединений.

16

3.

Строение атома.

16

4.

Химическая связь.

6

5.

Растворы электролитов.

12

6.

Скорость химических реакций. Химическое равновесие.

14

7.

Окислительно-восстановительные реакции.

6

8.

Комплексные соединения.

6

 

Итого:

82

 

Контрольная работа № 2

 

1.

Неорганическая химия. Вопросы профессиональной направленности.

8

2.

Аналитическая химия.

70

 

Итого:

78

 

7

 

4. Содержание курса

8

Наименование раздела, темы, содержание

Объем в часах

 

п/п

 

 

 

 

лекц.

лаб.

 

сам.

 

 

1

2

3

4

 

5

 

4.1. Теоретические основы общей и неорганической химии

 

 

 

 

1

Введение в дисциплину

 

 

 

 

 

Предмет химии. Особенности химического движения. Место химии среди естественнонаучных дисциплин.

 

 

 

 

 

Роль химизации в развитии производительных сил сельского хозяйства. Неорганические вещества, исполь-

 

 

 

 

 

зуемые в сельскохозяйственном производстве. Экологическая опасность неграмотного применения химиче-

 

 

 

 

 

ских веществ в сельском хозяйстве.

 

 

 

 

 

Теоретические основы. Основные понятия и законы стехиометрии. Стехиометрические индексы и коэф-

 

 

 

 

 

фициенты. Моль, молярная масса, химический эквивалент, фактор эквивалентности, молярная масса эквива-

 

 

 

 

 

лента.

 

 

 

 

 

Закон сохранения массы и энергии, современные представления. Закон кратных отношений. Закон посто-

 

 

 

 

 

янства состава, современные представления. Дальтониды, бертоллиды. Закон эквивалентов. Закон Авогадро и

 

 

 

 

 

следствия из него. Закон объемных отношений.

2

 

 

6

2

Химическая кинетика

 

 

 

 

 

Учение о скорости химических процессов. Факторы, влияющие на скорость химических процессов. Хими-

 

 

 

 

 

ческая реакция как последовательность элементарных стадий. Закон действующих масс – основной закон хи-

 

 

 

 

 

мической кинетики для элементарной стадии. Константа – скорость реакции. Зависимость скорости реакции

 

 

 

 

 

от температуры. Теория активации. Правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса. Катализ и ферменты. Значе-

 

 

 

 

 

ние химической кинетики в химии, биологии и сельском хозяйстве.

 

 

 

10

3

Химическое равновесие

 

 

 

 

 

Химическое равновесие обратимых реакций. Закон действующих масс. Константа равновесия. Смещение

 

 

 

 

 

равновесия при изменении концентрации, температуры и давления. Принцип Ле-Шателье. Роль химических

 

 

 

 

 

равновесий в природе. Энергетика химических реакций. Понятие о химической термодинамике. Сравнение

 

 

 

 

 

термодинамического подхода к изучению химической реакции в состоянии равновесия и кинетического под-

 

 

 

 

 

хода, исследующего протекание реакции во времени. Необходимость одновременного учета термодинамиче-

 

 

 

 

 

ских и кинетических факторов, значение этих факторов для создания экономически эффективных произ-

 

 

 

 

 

водств, для понимания энергетики биосинтеза.

 

 

 

4

8