- •«Дальневосточный федеральный университет»
- •Оглавление
- •Аннотация учебно-методического комплекса дисциплины «Химия»
- •«Дальневосточный федеральный университет»
- •Школа естественных наук двфу
- •Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд)
- •180100.62 – Кораблестроение, океанотехника и системотехника объектов морской инфраструктуры Форма подготовки (очная)
- •Оборотная сторона титульного листа рпуд
- •Введение
- •1. Цели освоения дисциплины
- •2. Место дисциплины в структуре ооп бакалавриата
- •3. Начальные требования к освоению дисциплины
- •3А. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
- •4. Структура и содержание дисциплины
- •Краткое содержание лекционного курса
- •1. Строение вещества
- •2. Химическая термодинамика, энергетика процесса, кинетика и химическое равновесие
- •3. Жидкие системы – растворы
- •4. Окислительно-восстановительные процессы
- •5. Конструкционные материалы
- •5. Образовательные технологии
- •Самостоятельной работы студента (срс)
- •6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
- •1. Основная литература:
- •2. Дополнительная литература:
- •3. Справочная литература:
- •7. Материально-техническое обеспечение и электронные средства обучения, иллюстрационный материал, специализированное и лабораторное оборудование
- •8. Текущий и итоговый контроль
- •Перечень типовых экзаменационных вопросов
- •9. Рейтинговая оценка по дисциплине
- •«Дальневосточный федеральный университет»
- •Тема 2. Основные понятия и законы химии
- •Раздел 2. Строение атома и химическая связь (6 часов)
- •Тема 1. Строение атома, периодический закон д.И. Менделеева
- •Тема 2. Химическая связь
- •Раздел 1 Межмолекулярное взаимодействие (6 часов)
- •Тема 1. Межмолекулярное взаимодействие
- •Тема 2. Агрегатные состояния вещества
- •Раздел 1. Химическая термодинамика (18 часов)
- •Тема 1. I и II закон термодинамики
- •Раздел 2. Химическая кинетика (18 часов)
- •Тема 1. Кинетика химических процессов и химическое равновесие
- •Раздел 1. Общие сведения о растворах (12 часов)
- •Тема 1. Физико-химические свойства растворов
- •Выводы по теме:
- •1. Растоворы – сложные системы, состоящие из растворителя, растворенных веществ и продуктов их взаимодействия.
- •Тема 2. Растворы электролитов
- •Выводы по теме:
- •Раздел 2. Дисперсные системы (8 часов)
- •Тема 1. Коллоидные растворы
- •Раздел 1. Окислительно–восстановительные процессы (6 часов)
- •Тема 1. Окислительно–восстановительные реакции
- •Раздел 2. Гетерогенные окислительно-востановительные процессы (12 часов)
- •Тема 1. I род электродных процессов. Электродные процессы и электродвижущие силы в гальванических элементах.
- •Тема 2. Электролиз
- •Тема 3. Коррозия и защита металлов
- •Раздел 1. Высокомолекулярные соединения (8 часов)
- •Тема 1. Полимерные материалы
- •1. Основная литература:
- •2. Дополнительная литература:
- •3. Справочная литература:
- •«Дальневосточный федеральный университет»
- •Школа естественных наук материалы лабораторных занятий
- •180100.62 – Кораблестроение, океанотехника и системотехникаобъектов морской инфраструктуры
- •Лабораторная работа №1 Определение молярной массы эквивалента металла
- •Экспериментальная часть
- •Лабораторная работа №2 Комплексные соединения
- •Экспериментальная часть
- •Лабораторная работа №3 Определение теплового эффекта реакции нейтрализации
- •Экспериментальная часть
- •Лабораторная работа №4 Химическая кинетика
- •Экспериментальная часть
- •Лабораторная работа №5 Гидролиз солей
- •Экспериментальная часть
- •Лабораторная работа № 6 Коллоидные растворы
- •Экспериментальная часть
- •Лабораторная работа № 7 Электрохимические процессы
- •Экспериментальная часть
- •Лабораторная работа № 8 Коррозия металлов
- •Экспериментальная часть
- •Опыт 4. Ингибиторная защита металла от коррозии в кислой среде
- •Лабораторная работа № 9 Общие свойства металлов
- •Экспериментальная часть
- •«Дальневосточный федеральный университет»
- •2.Закон эквивалентов
- •Элементы химической термодинамики
- •Химическая кинетика
- •Модуль 4. Растворы Способы выражения состава растворов
- •Равновесия в растворах электролитов
- •Коллигативные свойства растворов
- •Модуль 5. Основы электрохимии
- •1. Основная литература:
- •2. Дополнительная литература:
- •3. Справочная литература:
- •«Дальневосточный федеральный университет»
- •II. Строение атома. Периодическая система
- •III. Химическая связь
- •IV. Химическая термодинамика
- •V. Химическая кинетика и равновесие
- •VI. Растворы неэлектролитов
- •VII. Растворы электролитов
- •VIII. Ионообменные реакции
- •3. Какие пары ионов могут быть использованы при составлении молекулярного уравнения, которому отвечает ионное уравнение
- •IX. Дисперсные системы и поверхностные явления
- •X. Окислительно-восстановительные процессы
- •XI. Электрохимические процессы
- •XII. Коррозия
- •«Дальневосточный федеральный университет»
- •2. Дополнительная литература:
- •3. Справочная литература:
- •«Дальневосточный федеральный университет»
- •Школа естественных наук глоссарий
- •180100.62 – Кораблестроение, океанотехника и системотехникаобъектов морской инфраструктуры
- •«Дальневосточный федеральный университет»
- •Константы диссоциации слабых оснований
- •Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы некоторых систем в водных растворах при 25 с
- •Потенциалы металлов
- •Произведение растворимости веществ в воде
- •Термодинамические константы некоторых веществ и ионов
Тема 2. Агрегатные состояния вещества
Цели, задачи:
На фактическом уровне получения знаний:
1. Понятия твердого, жидкого, газообразного и плазменного, конденсированного, кристаллического и аморфного состояний вещества;
2. Основные положения молекулярно-кинетической теории газов: модель идеального газа, параметры газов: T,P,V, С (концентрация) и их законы, реальные газы; их характерные свойства;
3. Молекулярно-кинетическая теория жидкостей и их свойства;
4. Типы кристаллических решеток и свойства твердых веществ;
На операционном уровне получения знаний:
Обучить студента:
1. Проводить расчеты параметров газов (T,P,V, С) при нормальных условиях (н.у.) на основании уравнения Клапейрона-Менделеева;
2. Определять относительную молекулярную массу газа или смеси газов и их относительную плотность на основе газовых законов;
3. Определять истинную и простейшую формулы вещества по его составу;
4. Определять тип кристаллической решетки вещества и его свойства по природе частиц в узлах и типу химической связи между ними.
На аналитическом уровне получения знаний:
Обучить студента:
1. Прогнозировать физические и физико-химические свойства вещества в различных состояниях в зависимости от его состава и структуры;
2. Объяснять электронные свойства кристаллических веществ на базе зонной теории;
Фактический материал:
I. Представление о четырех агрегатных состояниях вещества; твердом, жидком, газообразном и плазме в зависимости от внешних условий (Р, Т). Природа и энергия сил взаимодействия частиц, скорость их движения в различных состояниях.
II. Краткая характеристика газового состояния вещества: молекулярно-кинетическая теория, газовые законы, уравнение состояния идеального газа Клапейрона-Менделеева. Реальные газы – уравнение Ван-Дер-Ваальса. Параметры газовых систем:P,V,T, С. Смеси газов; объемная доля газов и молярная масса смеси. Свойства газов. Понятие плазмы.
III. Понятие конденсированного состояния вещества. Его особенности и отличие от газового. Ближний и дальний порядок. Представление о жидком состоянии вещества. Молекулярно-кинетическая теория жидкого состояния: типы частиц, структуры жидкости, кластеры. Характерные свойства жидкостей и их параметры: объем (V), плотность (P), вязкость (ῃ), поверхностное натяжение (δ), летучесть (Р). Природа химической связи соединений в жидком состоянии.
IV. Понятие твердого состояния вещества. Особенности строения и характерные свойства. Кристаллическое и аморфное состояния. Различия в их строении и свойствах. Кристаллические структуры (решетки), изоморфизм, полиморфизм. Классификация кристаллической решетки по природе частиц и типу химической связи между ними: молекулярные, ионные, металлические и ковалентно-атомные решетки; их строение, классы соединений и свойства указанных кристаллов. Координационные решетки. Молекулы и фазы как носители свойств кристаллов. Наиболее известные представители кристаллических веществ: металлы, неметаллы, оксиды, соли, гидроксиды. Аллотропия на примере углерода. Смешанные решетки.
Выводы по теме:
1. В зависимости от характера взаимодействия частиц, образующих вещество, различает четыре агрегатных состояния, которые имеют свои особенности. Вещество в зависимости от внешних условий (Р, Т) может находиться в любом из этих состояний.
2. Поведение газов объясняется молекулярно-кинетической теорией, зависит от Т и Р. Поэтому для расчета параметров газа используют как уравнение состояния идеального газа, так и уравнение Ван-дер-Ваальса.
3. Жидкости занимают промежуточное положение между газами и твердыми веществами, их свойства зависят от температуры. Молекулярно-кинетическая теория с учетом сил взаимодействия между молекулами позволяет объяснить основные свойства жидкостей.
4. Твердые вещества могут находиться в аморфном и кристаллическом состояниях, которые отличаются по строению и свойствам. Носителем свойств твердых веществ (за исключением молекулярных кристаллов) является фаза.
5. Тип кристаллической системы определяется природой и размером частиц, видом химических связей между ними, температурой и другими факторами. Существенное отличие физических и химических свойств разных кристаллических веществ определяется различиями характера связи между частицами в кристалле.
6. Все кристаллы можно разделить на основные и смешанные виды в зависимости от природы частиц.
Вопросы для самопроверки:
1. Определить молекулярную массу газа, если 0.824г его занимают объем 0.260 л (н.у):
а) 71 г; б) 35,5 г; в) 142 г.
2. Газообразное соединение азота с водородом содержит 12,5 % водорода (по массе). Плотность соединения по водороду равна 16. Определить молекулярную формулу соединения. Совпадает ли она с простейшей?
а) NH3; б)NH2; в)N2H4.
3. Подобно газам, жидкости обладают такими свойствами как:
а) высокая сжимаемость и низкая плотность;
б) имеют собственный объем;
в) не имеет определенной формы;
г) неограниченно смешиваются друг с другом.
4. Свойства, характерные для веществ с молекулярной кристаллической решеткой:
а) пластичность, тугоплавность, электропроводность;
б) хрупкость; легкоплавкость, изоляторы;
в) теплопроводность, растворимость в воде, твердость.
5. Какие, из перечисленных ниже веществ, имеют только а) молекулярную; б) атомную кристаллические решетки?
а) CO2, NaCl, BaO, Zn;
б) CO2, CH3COOH, J2, H2O;
в) SiO2, Ge, CaC2, ZnS;
г) Cu, H2O, Na3CO3, C(алмаз).
6. Объяснить причину, по которой алмаз имеет высокую твердость, а другая аллотропная разновидность углерода – графит – мягкое вещество:
а) наличие подвижных электронов π-связей в графите;
б) наличие непрочной химической связи;
в) наличие слабого межмолекулярного взаимодействия между слоями атомов углерода в кристалле графита.
Модуль 3. Закономерности протекания химических процессов