- •«Национальный исследовательский
- •130101 «Прикладная геология»
- •130102 «Технология геологической разведки»
- •022000 «Экология и природопользование»
- •1.1. Цели преподаваемой дисциплины
- •2.2.1. Строение атомов
- •1.2. Задачи изложения и изучения дисциплины
- •2. Содержание теоретического раздела дисциплины
- •2.1. Введение. Основные понятия и законы химии
- •2.2. Строение вещества
- •2.2.2. Периодическая система элементов и изменение свойств элементов
- •2.2.3. Химическая связь
- •2.2.4. Комплексные соединения
- •2.3. Элементы термодинамики
- •2.3.1. Энергетика химических процессов, химическое сродство и равновесие
- •2.5. Электрохимические процессы
- •2.5.1. Окислительно-восстановительные реакции
- •2.5.2. Химические источники электрического тока
- •2.5.3. Электролиз
- •2.5.4. Коррозия и защита металлов
- •2.6. Специальные вопросы химии
- •2.6.1. Химия воды
- •3. Содержание практического раздела дисциплины
- •3.1. Тематика практических занятий
- •3.2. Перечень лабораторных работ
- •4. Элементы теории и вопросы для самопроверки по темам курса. Предисловие
- •1. Химические формулы. Валентность
- •2. Номенклатура
- •3. Классификация неорганических соединений
- •Г идроксиды
- •4. Структурные формулы
- •Тема 1. Атомно-молекулярное учение
- •1.2. Газовые законы
- •1.3. Определение молекулярных масс веществ
- •1.4. Эквивалент. Эквивалентные массы.
- •Тема 1. Атомно-молекулярное учение и стехиометрия
- •Тема 2. Строение атома
- •2.1. Корпускулярно-волновое описание движения электрона в атоме
- •2.2 Волновая теория строения атома.
- •2.3. Квантовые числа
- •Заполнение атомных орбиталей электронами
- •2.5. Периодическая система и изменение свойств элементов
- •1) При заполнении уровня и подуровня устойчивость электронной конфигурации возрастает и
- •2) Особой устойчивостью обладают заполненные (s2, p6, d10, f14) и наполовину заполненные (p3, d5, f7) конфигурации.
- •Тема 2. Строение атома
- •Тема 3. Химическая связь
- •3.1. Метод валентных связей (вс)
- •Приведённым схемам вс соответствуют структурные формулы (сф) (рис. 3.3), на которых связывающие электронные пары изображают чёрточками (валентная черта), а несвязывающие электроны – точками.
- •3.2. Метод молекулярных орбиталей (мо)
- •3.3. Теории металлической связи
- •3.4. Межмолекулярные взаимодействия
- •3.5. Кристаллические решетки
- •Тема 3. Химическая связь
- •3.6. Комплексные соединения
- •3.6.1. Определения, составные части и классификация
- •3.6.2. Равновесие в растворах комплексных соединений
- •3.6.3. Изомерия комплексных соединений
- •3.6.4. Химическая связь в комплексных соединениях
- •Тема 4. Элементы термодинамики
- •4.1. Основные понятия и определения
- •4.2. Тепловые эффекты химических реакций
- •Термохимические уравнения
- •4.2.2. Термохимические расчеты.
- •4.3. Направление химических реакций
- •4.3.1. Энтропия
- •4.3.2 Энтальпийный и энтропийный факторы.
- •Тема 4. Химическая термодинамика
- •Тема 5. Химическое равновесие
- •5.1. Химическое равновесие
- •5.2. Константа равновесия
- •Например, для обратимой реакции
- •5.3. Свободная энергия и константа равновесия
- •5.4. Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье
- •Напоминаем, что в выражение константы равновесия гетерогенной реакции входят только концентрации газообразных веществ, так как концентрации твердых веществ остаются, как правило, постоянными.
- •Тема 5. Химическое равновесие
- •Тема 6. Химическая кинетика
- •6.1. Основные понятия и представления
- •6.2. Зависимость скорости химической реакции
- •6.3. Зависимость скорости от температуры
- •6.4. Катализ
- •Тема 6. Химическая кинетика
- •Тема 7. Концентрация растворов
- •7.1. Способы выражения концентрации растворов
- •Тема 7. Концентрация растворов
- •Тема8. Растворы
- •8.1. Свойства разбавленных растворов неэлектролитов
- •8.2. Растворы электролитов
- •8.2.1. Диссоциация кислот, оснований и солей
- •8.2.2. Свойства разбавленных растворов электролитов
- •8.2.3. Ионные реакции
- •8.2.4. Электролитическая диссоциация воды.
- •8.2.5. Гидролиз солей
- •Тема 8. Свойства растворов
- •Реакции в растворах электролитов
- •Тема 9. Окислительно-восстановительные реакции
- •9.1. Уравнивание овр
- •9.2. Типы окислительно-восстановительных реакций
- •9.3. Эквиваленты окислителя и восстановителя
- •Тема 9. Окислительно-восстановительные реакции
- •Тема 10 .Электрохимические процессы
- •10.1. Химические источники электрической энергии
- •10.2. Электролиз
- •10.3. Количественные законы электролиза
- •2. При прохождении одного и того же количества электричества через раствор или расплав электролита массы (объемы) веществ, выделившихся на электродах, прямо пропорциональны их химическим эквивалентам.
- •10.4. Коррозия металлов
- •Тема 10. Электрохимические процессы
- •Контрольные задания
- •1. Закон эквивалентов. Газовые законы
- •2. Строение атома
- •Периодическое изменение свойств элементов
- •3. Химическая связь
- •4. Энергетика химических реакций
- •Свободная энергия, энтропия. Направление химических реакций
- •Химическое равновесие. Смещение химического равновесия
- •6. Химическая кинетика
- •7. Концентрация растворов
- •8. Свойства разбавленных растворов неэлектролитов
- •Обменные реакции в растворах электролитов
- •Гидролиз солей
- •9. Окислительно-восстановительные реакции
- •10. Электрохимические процессы
- •Электролиз
- •Коррозия металлов
- •Комплексные соединения
- •Жесткость воды
- •Химия элементов
- •Тема 1. Атомно-молекулярное учение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
- •Тема 2. Строение атома. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .37
- •Тема 3. Химическая связь. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
- •Тема 4. Элементы термодинамики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75
- •Тема 5. Химическое равновесие. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . 89
- •Тема 6. Химическая кинетика . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .97
- •Тема 7. Концентрация растворов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . 104
- •Тема8. Растворы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108
- •Тема 9. Окислительно-восстановительные реакции. . . . .126
- •Тема 10. Электрохимические процессы. . . . . .. . . . . . . . . . . . . .132
1.2. Задачи изложения и изучения дисциплины
Настоящая программа по дисциплине “Химия” предназначена для подготовки студентов, обучающихся на ЗО ИПР. Ее особенность состоит в том, что материал рассчитан на самостоятельную подготовку в сжатые сроки – один семестр, 110-140 часов, а также в том, что дисциплина предназначена для подготовки специалистов технического (нехимического) профиля. Поэтому основное внимание уделено обязательным разделам химии (строение вещества, основные закономерности взаимодействия веществ). Кроме того, учитывается сокращение курса химии в средней школе и потому повышенное внимание уделяется разделу “Основные понятия и законы химии”.
При изучении дисциплины “Химия” преподаватели и учащиеся должны ставить задачи воспитания рационального научного мировоззрения и приобретения знаний и умений в специальной, химической, области науки. Этому должны способствовать предусматриваемые программой специальные вопросы химии, включаемые по выбору обучающей кафедрой в рабочую программу.
При составлении программы учитывалось современное состояние химической науки и требования Государственных образовательных стандартов Российской Федерации (1994 г.). При разделении материала на разделы мы сознательно отошли от прямого следования системному подходу, а руководствовались установившимися объемами отдельных тем и их логической взаимосвязью. Предполагается, что системный анализ дисциплины может быть показан студентам во вводной лекции с использованием тех же разделов.
Программа состоит из 5 разделов обязательной части дисциплины, одного специального, перечней лабораторных работ, списков основной и дополнительной литературы, контрольных заданий и таблицы вариантов для выполнения контрольных работ.
2. Содержание теоретического раздела дисциплины
2.1. Введение. Основные понятия и законы химии
Значение химии в изучении природы и развитии техники. Химия как раздел естествознания - наука о веществах и их превращениях. Понятие о материи; вещество и поле. Предмет химии и связь ее с другими науками. значение химии в формировании научного мировоззрения.
Развитие химии и химической промышленности. Специфическое значение химии в технологических и экономических вопросах различных отраслей хозяйства. Химия и охрана окружающей среды.
Основные химические понятия и законы. Законы сохранения и взаимосвязи массы и энергии. Стехиометрические законы и атомно-молекулярные представления. Химический эквивалент. Молекулярные и атомные массы. Стехиометрическая валентность. Степень окисления. Типы химических реакций. Уравнения химических реакций.
2.2. Строение вещества
2.2.1. Строение атомов
Основные экспериментальные данные о сложном строении атома: взаимодействие a-частиц с веществами (Резерфорд) и ядерная модель атома; радиоактивный распад и синтез ядер, их состав, изотопы; спектры атомов и квантовый характер движения электронов в атоме.
Основные выводы волновой механики о строении атома: описание строения атомов с помощью квантовых чисел, атомные орбитали, их формы, принципы заполнения атомных орбиталей электронами, электронные формулы, основное и возбужденное состояние атома.