Физическая и коллоидная химия
.pdf
|
Тема 4. Электрические свойства |
|
* |
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
дисперсных систем |
|
|
|
|
|
Тема 5. Оптические свойства |
|
* |
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
дисперсных систем |
|
|
|
|
|
Тема 6. Устойчивость |
|
* |
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
дисперсных систем |
|
|
|
|
|
Модуль 7. |
|
|
|
|
|
Тема 7. Методы получения |
|
* |
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
дисперсных систем |
|
|
|
|
|
Тема 8. Суспензии, золи, |
|
* |
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
эмульсии, их свойства |
|
|
|
|
|
Модуль 8. |
|
|
|
|
|
Тема 9. Мицеллообразование в |
|
* |
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
растворах ПАВ |
|
|
|
|
|
Тема 10. Растворы ВМС |
|
* |
* |
|
|
|
|
|
|
Таблица 8. Образовательные технологии, применяемые в процессе обучения по дисциплине
|
Учебно-образовательный |
|
|
№ |
|
Темы и применяемые |
|
модуль. |
|
||
|
|
||
п/п |
|
активные формы обучения и другие |
|
Цели применения активных форм |
образовательные технологии |
||
|
|||
|
|
||
|
обучения |
|
|
|
|
|
|
1 |
Модуль 1 |
1.презентация лекций |
|
|
Цели: изучить методы определения |
2.работа в малых группах на |
|
|
тепловых эффектов и констант |
лабораторных работах |
|
|
равновесия химических реакций |
|
|
|
|
|
|
2 |
Модуль 2 |
1.презентация лекций |
|
|
Цели: изучить свойства растворов и |
2.работа в малых группах на |
|
|
фазовые равновесия. |
лабораторных работах |
|
3 |
Модуль 3 |
1.презентация лекций |
|
|
Цели: изучение электропроводимости |
2.работа в малых группах на |
|
|
растворов электролитов. |
лабораторных работах |
|
|
Термодинамические свойства |
|
|
|
гальванического элемента. |
|
|
|
|
|
|
4 |
Модуль 4. |
1.презентация лекций |
|
|
Цель: изучить кинетику химических |
2.работа в малых группах на |
|
|
реакций. |
лабораторных работах |
|
5 |
Модуль 5. |
1.презентация лекций |
|
|
Цель: изучить природу и термодинамику |
2.работа в малых группах на |
|
|
поверхностных явлений( адгезия, |
лабораторных работах |
|
|
смачивание, адсорбция). |
|
|
6. |
Модуль 6. |
1.презентация лекций |
|
|
Цель: изучить оптические свойства и |
2.работа в малых группах на |
|
|
устойчивость дисперсных систем |
лабораторных работах |
30
7. |
Модуль 7. |
1.презентация лекций |
|
Цель: изучить свойства лиофобных |
2.работа в малых группах на |
|
дисперсных систем |
лабораторных работах |
8. |
Модуль 8. |
1.презентация лекций |
|
Цель: изучить свойства лиофильных |
2.работа в малых группах на |
|
дисперсных систем |
лабораторных работах |
Основная литература.
1.Зимон А.Д. Физическая химия. М: Высшая Школа 2006-320с.
2.Зимон А.Д. Коллоидная химия. М: ВЛАДМО, 2007-318с.
3.Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. М: Высшая школа
2009527с.
4.Сумм Б.Д. Основы коллоидной химии М.: Аcademia, 2009240с.
5.Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. М: Альянс, 2009464 с.
Дополнительная литература.
1.Зимон А.Д. Занимательная физическая химия. М: ВЛАДМО, 2005-176с.
2.Зимон А.Д. Занимательная коллоидная химия. М: РАДЭКОН, 2000-192с.
3.Краткий справочник физико-химических величин. Под.ред. А.А. Равделя, А.М. Пономаревой. Л.: Химия, 1983,231с.
4.Щукин Е.Д., Прецов А.В. , Амелина Е.А. Коллоидная химия. М.: Высшая школа, 2007.
5.Физическая химия. Под/ ред. К.С. Краснова/ М.: Высшая шкрла, 2001, ч.1 512с., ч.2 320с.
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)
Для проведения лабораторных занятий используются специализированные лаборатории, приборы и оборудование, учебный класс для самостоятельной работы по дисциплине, оснащенный компьютерной техникой, необходимым программным обеспечением, электронными учебными пособиями и законодательно-правовой и нормативной поисковой системой, имеющей выход в глобальную сеть.
Фотометр фотоэлектрический — 1 шт. Жидкостной термостат - 2 шт.
Микроманометр для определения поверхностного натяжения — 2 шт. Кондуктометр- 1 шт.
Торсионные весы - 1 шт. Капиллярный вискозиметр - 4 шт. Весы технические - 2 шт. Рефрактометр- 3 шт.
Магнитные мешалки-2 шт.
31
Электрическая водяная баня-1 шт. Поляриметр -3 шт. Потенциометр- 1 шт.
рНметр- 3 шт Сушильный шкаф-1 шт.
Бытовой холодильник- 1 шт. Спектрофотометр -2 шт.
Прибор для капиллярного электрофореза- 1 шт. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы.
8. Контроль и оценка результатов обучений.
8.1.Контроль знаний по дисциплине «Физическая и коллоидная химия».
Контроль знаний осуществляется при посещении лекций, подготовке и выполнении лабораторных работ, решении контрольных работ, сдаче коллоквиумов по модулям. Итог-экзамен.
8.2.Рейтинговая оценка по дисциплине «Физическая и коллоидная химия».
|
|
Таблица 9. |
Примерная модульно-рейтинговая карта по дисциплине |
||
|
|
|
Виды учебной работы |
Максимальный балл |
Зачетный балл |
|
|
|
Модуль 1. |
100 |
60 |
|
|
|
в том числе |
|
|
|
|
|
Посещение лекций |
10 |
6 |
|
|
|
Подготовка и выполнение лабораторных работ |
30 |
18 |
|
|
|
Решение задач по темам Модуля 1 |
30 |
18 |
|
|
|
Рубежный контроль по Модулю 1. |
30 |
18 |
(коллоквиум) |
|
|
|
|
|
Модуль 2. |
100 |
60 |
|
|
|
в том числе |
|
|
|
|
|
Посещение лекций |
10 |
6 |
|
|
|
Подготовка и выполнение лабораторных работ |
30 |
18 |
|
|
|
Решение задач по темам Модуля 2 |
30 |
18 |
|
|
|
|
|
32 |
Рубежный контроль по Модулю 2. |
30 |
18 |
(коллоквиум) |
|
|
|
|
|
Модуль 3. |
100 |
60 |
|
|
|
в том числе |
|
|
|
|
|
Посещение лекций |
10 |
6 |
|
|
|
Подготовка и выполнение лабораторных работ |
30 |
18 |
|
|
|
Решение задач по темам Модуля 3 |
30 |
18 |
|
|
|
Рубежный контроль по Модулю 3. |
30 |
18 |
(коллоквиум) |
|
|
|
|
|
Модуль 4. |
100 |
60 |
|
|
|
в том числе |
|
|
|
|
|
Посещение лекций |
10 |
6 |
|
|
|
Подготовка и выполнение лабораторных работ |
30 |
18 |
|
|
|
Решение задач по темам Модуля 4 |
30 |
18 |
|
|
|
Рубежный контроль по Модулю 4 |
30 |
18 |
(коллоквиум) |
|
|
|
|
|
Модуль 5. |
100 |
60 |
|
|
|
в том числе |
|
|
|
|
|
Посещение лекций |
10 |
6 |
|
|
|
Подготовка и выполнение лабораторных работ |
30 |
18 |
|
|
|
Решение задач по темам Модуля 5 |
30 |
18 |
|
|
|
Рубежный контроль по Модулю 5. |
30 |
18 |
(коллоквиум) |
|
|
|
|
|
Модуль 6. |
100 |
60 |
|
|
|
в том числе |
|
|
|
|
|
Посещение лекций |
10 |
6 |
|
|
|
Подготовка и выполнение лабораторных работ |
30 |
18 |
|
|
|
33
Решение задач по темам Модуля 6 |
30 |
18 |
|
|
|
Рубежный контроль по Модулю 6 |
30 |
18 |
(коллоквиум) |
|
|
|
|
|
Модуль 7 |
100 |
60 |
|
|
|
в том числе |
|
|
|
|
|
Посещение лекций |
10 |
6 |
|
|
|
Подготовка и выполнение лабораторных работ |
30 |
18 |
|
|
|
Решение задач по темам Модуля 7 |
30 |
18 |
|
|
|
Рубежный контроль по Модулю 7 |
30 |
18 |
(коллоквиум) |
|
|
|
|
|
Модуль 8 |
100 |
60 |
|
|
|
в том числе |
|
|
|
|
|
Посещение лекций |
10 |
6 |
|
|
|
Подготовка и выполнение лабораторных работ |
30 |
18 |
|
|
|
Решение задач по темам Модуля 8 |
30 |
18 |
|
|
|
Рубежный контроль по Модулю 8 |
30 |
18 |
(коллоквиум) |
|
|
|
|
|
Промежуточная аттестация - экзамен |
200 |
120 |
|
|
|
Итого по дисциплине: |
1000 |
600 |
|
|
|
9. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины.
Бакалавры перед началом изучения дисциплины должны быть ознакомлены с системой кредитных единиц и балльно-рейтинговой картой.
При изучении курса необходимо добиться полного и сознательного усвоения теоретических основ дисциплины «Методы исследования свойств сырья и продуктов питания».
Приступая к изучению каждого нового раздела курса, прежде всего, следует ознакомиться с содержанием темы по программе и методическим указаниям, уяснить объем темы и последовательность рассматриваемых в ней вопросов.
Приступая впервые к работе над учебником, необходимо предварительно ознакомится с ним. Оглавление книги укажет на еѐ содержание, предисловие
34
и введение дадут представление о содержании книги, а беглый просмотр поможет узнать, какие в книге имеются таблицы, схемы, графики и другой иллюстративный материал.
При работе над книгой студенту необходимо выделять в тексте главное, разбираться в закономерностях. При чтении книги нужно внимательно рассматривать имеющийся в ней иллюстративный материал.
Закончив изучение темы, прежде чем переходить к следующей, следует ответить на вопросы и тесты по данной теме, помещенные в конце соответствующей главы и предназначенные для самопроверки приобретенных знаний. Изучение материала учебника должно сопровождаться выполнением содержащихся в нем (или методических указаниях) упражнений, относящихся к рассматриваемой теме.
В случае каких-либо затруднений в самостоятельной работе студент всегда может обратиться за консультацией к преподавателю.
10.Глоссарий основных терминов и определений.
№ |
Новые понятия |
Содержание |
п/п |
|
|
|
|
|
1 |
Внутренняя |
Термодинамическая функция состояния, |
|
энергия |
определяющая общий запас энергии системы. |
|
|
|
2 |
Ингибиторы |
Вещества, снижающие скорость химической |
|
|
реакции. |
|
|
|
3 |
Катализ |
Изменение скорости химической реакции |
|
|
веществами( катализаторами), которые |
|
|
участвуют в реакции, но в конце ее остаются |
|
|
химически неизменными. |
|
|
|
4 |
Компонент |
Вещество, которое может быть выделено из |
|
|
системы и существовать самостоятельно. |
|
|
|
5 |
Коэффициент |
Число, которое характеризует степень |
|
активности |
отклонения свойств о реальных растворов от |
|
|
идеальных. |
|
|
|
6 |
Осмос |
Самопроизвольный процесс перехода молекул |
|
|
растворителя через полупроницаемую |
|
|
перегородку( мембрану). |
|
|
|
|
|
35 |
7. |
Скорость |
Количество вещества, прореагировавшего за |
|
химической |
единицу времени в единице объема реактора. |
|
реакции |
|
|
|
|
8. |
Фаза |
Совокупность частей системы, тождественных |
|
|
по химическому составу и термодинамическому |
|
|
состоянию, отделенных от других частей |
|
|
системы фазовой границей. |
|
|
|
9. |
Число степеней |
Число параметров, которые можно произвольно |
|
свободы |
менять, не изменяя при этом числа и вида фаз. |
|
|
|
10. |
Энергия Гиббса |
Термодинамическая функция состояния |
|
|
системы, определяющая условия |
|
|
самопроизвольного процессв в изобарно- |
|
|
изотермических условиях. |
|
|
|
11. |
Энтальпия |
Термодинамическая функция состояния, |
|
|
изменение которой в изобарном процессе равно |
|
|
тепловому эффекту процесса. |
|
|
|
12. |
Адгезия |
Связь между разнородными |
|
|
конденсированными телами при их |
|
|
молекулярном контакте. |
|
|
|
13. |
Адсорбция |
Самопроизвольное конденсирование ( |
|
|
сгущение) вещества на поверхности раздела фаз. |
|
|
|
14. |
Аэрозоли |
Дисперсные системы с газовой( воздушной) |
|
|
дисперсной средой. |
|
|
|
15. |
Гели |
Структурированные дисперсные системы с |
|
|
жидкой дисперсной средой. |
|
|
|
16. |
Дисперсионный |
Метод определения размеров, формы и |
|
анализ |
концентрации частиц дисперсной фазы. |
|
|
|
17. |
Золи |
Седиментационноустойчивые дисперсные |
|
|
системы с твердой дисперсной фазой и жидкой |
|
|
средой. |
|
|
|
18. |
Коагуляция |
Слипание частиц дисперсной фазы при их |
|
|
контакте. |
|
|
|
|
|
36 |
19. |
Нефелометрия |
Метод определения размеров и концентрации |
|
|
частиц дисперсной системы, основанный на |
|
|
явлении рассеяния света. |
|
|
|
20. |
Седиментация |
Оседание частиц дисперсной фазы в жидкой или |
|
|
газовой среде. |
|
|
|
21. |
Удельная |
Площадь поверхности частиц дисперсной фазы |
|
поверхность |
в расчете на единицу из объема или массы. |
|
|
|
37
2. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
Лабораторный практикум является формой групповой аудиторной работы в малых группах. Основная цель лабораторного практикума – это приобретение инструментальных компетенций и практических навыков безопасной работы с органическими веществами и химической аппаратурой.
Лабораторный практикум обеспечен учебными и методическими пособиями и указаниями по каждой работе, а также средствами измерений и приборами, лабораторной посудой и реактивами, необходимыми для учебного процесса. Перед проведением лабораторных занятий студенты осваивают требуемый теоретический материал и процедуру выполнения лабораторных работ по предварительно полученным учебным и методическим материалам.
2.1. Тематический план лабораторных занятий Лабораторный практикум для ДФО
№ |
Учебно-образовательный |
|
Примерный перечень |
|
|
модуль. |
|
||
|
Лабораторных (практических работ |
|||
п/п |
Цели лабораторного |
|||
|
или семинарских занятий) |
|||
|
практикума |
|
||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1 |
Модуль 1 |
1. |
Калориметрия. Определение |
|
|
Цели: изучить методы определения тепловых эффектов |
теплоты. |
||
|
и констант равновесия химических реакций |
2. |
Определение константы |
|
|
|
диссоциации уксусной кислоты. |
||
2 |
Модуль 2 |
1. |
Изучение равновесия жидкость-пар. |
|
|
Цели: изучить свойства растворов и фазовые |
2. |
Определение молярной рефракции |
|
|
равновесия. |
жидкостей. |
||
3 |
Модуль 3 |
1. |
Изучение гальванического элемента |
|
|
Цели: изучение электропроводимости растворов |
Якоби-Даниэля |
||
|
электролитов. Термодинамические свойства |
2. |
Определение константы |
|
|
гальванического элемента. |
диссоциации слабого электролита |
||
|
|
методом электропроводимости. |
||
|
|
3. |
Определение произведения |
|
|
|
растворимости труднолдджж |
||
|
|
соединения. |
||
4 |
Модуль 4. |
1. |
Изучение кинетики разложения |
|
|
Цель: изучить кинетику химических реакций. |
комплексного иона триоксалата |
||
|
|
марганца. |
||
|
|
2. |
Определение константы скорости |
|
|
|
инверсии сахарозы. |
||
|
|
|
|
|
5 |
Модуль 5. |
1. |
Смачивание твердых поверхностей |
|
|
Цель: изучить природу и термодинамику |
2. |
Адсорбция на границе жидкостьгаз |
|
|
поверхностных явлений( адгезия, смачивание, |
3. |
Молекулярная адсорбция на |
|
|
адсорбция). |
твердом адсорбенте |
||
6 |
Модуль 6. |
1. |
Определение размера частиц |
|
|
Цель: изучить оптические свойства и устойчивость |
методом турбодиметрии |
||
|
дисперсных систем |
2.Определение порога коагуляции |
||
|
|
лиофобных золей |
||
7 |
Модуль 7. |
1. |
Седиментационный анализ |
|
|
Цель: изучить свойства лиофобных дисперсных систем |
суспензий |
||
|
|
2.Получение и изучение свойств |
||
|
|
эмульсий |
||
8 |
Модуль 8. |
1. |
Определение молекулярной массы |
|
|
Цель: изучить свойства лиофильных дисперсных |
ВМС методом вискозиметрии |
||
|
систем |
2. |
Определение критической |
|
|
|
концентрации мицеллообразования |
||
|
|
3. |
Исследование набухания желятина в |
|
|
|
воде. |
Всего часов
2.2. Матрица компетенций
Наименование темы |
|
|
Компетенции, формируемые на |
|
|||||||
|
занятиях |
|
|
|
|
|
|||||
|
ПК 1 |
|
|
ПК8 |
ПК13 |
ПК14 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 1. I закон термодинамики |
* |
|
* |
|
|
|
|
|
|||
Термохимия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 2. II закон термодинамики |
|
|
|
* |
* |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 3. Химическое равновесие |
|
|
|
* |
|
|
* |
|
|||
Тема 4. Фазовые равновесия. |
* |
|
|
|
|
* |
|
|
|
||
Правило фаз Гиббса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 5. Растворы |
* |
|
|
|
|
* |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 6. Электропроводность |
|
|
|
|
|
|
* |
* |
|
||
растворов электролитов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 7. ЭДС гальванического |
* |
|
* |
|
|
|
|
|
|||
элемента |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 8.Формальная кинетика |
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
односторонних реакций |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 9. Кинетика сложных |
|
|
|
|
|
|
* |
|
|
|
|
реакций |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 10. Катализ |
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Тема 1.Термодинамика |
|
|
|
* |
|
|
|
* |
|
||
поверхностных явлений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 2. Адсобция на границе |
|
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жидкость-газ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 3. Адсорбия на поверхности |
|
|
|
|
|
|
|
* |
|
|
|
твердых тел |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 4. Электрические свойства |
|
|
|
|
|
* |
|
|
|
|
|
дисперсных систем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 5. Оптические свойства |
|
* |
|
|
|
|
|
* |
|
|
|
дисперсных систем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 6. Устойчивость |
|
* |
|
|
|
|
|
|
|
* |
|
дисперсных систем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема 7. Методы получения |
|
|
|
|
|
* |
|
|
|
|
|