- •Физическая и коллоидная химия Учебно-методический комплекс курса
- •Р е ц е н з е н т :
- •Педагогический университет», 2012 Содержание
- •Цели и задачи изучения дисциплины
- •Место дисциплины в структуре ооп:
- •Требования к результатам освоения дисциплины
- •3.1 Принятая структура компетенций
- •3.2. Матрица соотнесения разделов учебной дисциплины и формируемых компетенций
- •4 Объем дисциплины
- •4.2. Распределение часов по темам и видам учебной работы Форма обучения очная
- •Раздел 1. Введение в физическую химию.
- •Тема 1. Предмет физической химии, история развития, разделы и методы исследования.
- •Раздел 2. Химическая термодинамика
- •Тема 2. Предмет и метод термодинамики, основные понятия.
- •Тема 3. Энергия. Закон сохранения и превращения энергии. Первый закон термодинамики. Энтальпия.
- •Тема 4. Термохимия.
- •Тема 5. Второй закон термодинамики. Энтропия.
- •Тема 6. Характеристические функции.
- •Тема 7. Фазовые переходы.
- •Раздел 3. Равновесия
- •Тема 8. Термодинамика химического равновесия.
- •Тема 9. Фазовые равновесия.
- •Раздел 4. Растворы
- •Тема 10. Растворы неэлектролитов.
- •Тема 11. Растворы электролитов.
- •Раздел 5. Электрохимия
- •Тема 12. Термодинамика электродных процессов.
- •Тема 13. Кинетика электродных процессов.
- •Тема 14. Коррозия.
- •Раздел 6. Химическая кинетика и катализ
- •Тема 15. Химическая кинетика.
- •Тема 16. Катализ.
- •Раздел 7. Поверхностные явления в дисперсных системах.
- •Тема 17. Введение в коллоидную химию.
- •Тема 18. Термодинамика поверхностных явлений.
- •Тема 19. Смачивание и капиллярные явления.
- •Тема 20. Адсорбция поверхностно-активных веществ (пав).
- •Тема 21. Электроповерхностные явления в дисперсных системах.
- •Раздел 8. Получение и свойства дисперсных систем.
- •Тема 22. Получение и свойства дисперсных систем.
- •Тема 23. Молекулярно-кинетические и оптические свойства дисперсных систем; методы дисперсионного анализа.
- •Раздел 9. Устойчивость и эволюция дисперсных систем.
- •Тема 24. Агрегативная устойчивость лиофобных дисперсных систем.
- •6.1. Технологии аудиторной работы:
- •6.2. Технологии внеаудиторной работы:
- •7 Структура и содержание самостоятельной работы студентов
- •7.1 Структура и трудоемкость самостоятельной работы студентов
- •Варианты задач и упражнений для самостоятельной работы студентов
- •Раздел 2
- •Химическая термодинамика
- •Раздел 3 равновесия
- •Раздел 4 растворы
- •Раздел 5 электрохимия
- •Раздел 6 Химическая кинетика и катализ
- •Раздел 7 дисперные системы
- •Раздел 8 получение и свойства дисперных систем
- •Раздел 9 «устойчтвость и эволюция дисперсных систем»
- •Индивидуальное домашнее задание Химическая термодинамика и термохимия
- •Химические и фазовые равновесия
- •Растворы
- •Электрохимия
- •Химическая кинетика и катализ
- •7.3 Тематика рефератов, контрольных работ и методические рекомендации по их выполнению контрольная работа №1 Химическая термодинамика и термохимия
- •Контрольная работа №2 Химические и фазовые равновесия
- •Контрольная работа №3 Растворы
- •Контрольная работа №4 Электрохимия
- •Контрольная работа №5 Химическая кинетика и катализ
- •Контрольные вопросы по теме «Дисперсные системы»
- •Контрольные воды по теме «Получение и свойства дисперсных систем»
- •Контрольные вопросы по теме «Устойчивость и эволюция дисперсных систем»
- •Тематика рефератов
- •8 Учебно-методическое, информационное и материально-техническое обеспечение дисциплины
- •8.1 Основная литература
- •8.2 Дополнительная литература:
- •8.3 Периодические издания
- •9.2 Формы и содержание текущего контроля
- •9.2.1 Формы текущего контроля
- •Формы и содержание текущего контроля знаний
- •Формы текущего контроля знаний
- •Примеры тестовых заданий для текущего контроля
- •Перечень контрольных вопросов для самопроверки студентов Химическая термодинамика
- •Равновесия
- •Растворы
- •Электрохимия
- •Химическая кинетика и катализ
- •9.2.2. Критерии оценки сформированности компетенций
- •9.3 Форма и содержание промежуточной аттестации
- •Перечень вопросов к экзамену
- •Коллоидная химия
- •Методическое издание
9.2.2. Критерии оценки сформированности компетенций
Для оценки сформированности компетенций предлагается два уровня:
1. Пороговый как обязательный для всех студентов-выпускников вуза по завершении освоения ООП ВПО дисциплины;
2. Повышенный, предполагающий готовность самостоятельной научно-исследовательской деятельности в своей профессиональной области.
Код компетенции |
Уровни сформированности компетенции |
Содержательное описание уровня |
Основные признаки уровня |
СК-9
|
Пороговый |
Знает основные понятия физической и коллоидной химии. Умеет получать и анализировать информацию по изучаемой дисциплине. |
Владеет терминологией физической и коллоидной химии. |
Повышенный |
Знает основные закономерности физической и коллоидной химии. |
Владеет принципами построения химической картины мира. | |
СК-11 |
Пороговый |
Знает определения основных терминов физической химии. Знает принадлежность различных дисперсных систем к определенной группе. |
Владеет методикой работы с физическим приборами. |
Повышенный |
Знает основные характеристики физических методов анализа. Используя эти знания способен убедительно представить преимущества и недостатки каждого из методов. |
Владеет навыком прогнозирования применения того или иного метода анализа. | |
СК-13 |
Пороговый |
Знает основные характеристики методов физического анализа и на основе этого умеет прогнозировать возможность применения определенного метода. |
Владеет методикой проведения эксперимента по предложенной преподавателем схеме. |
|
Повышенный |
Имеет представление о побочных эффектах, возникающих при проведении анализа и на основе этих знаний может выбрать оптимальные условия для осуществления анализа, позволяющие получить целевой продукт с минимальными погрешностями метода. |
Владеет методикой проведения химического эксперимента с самостоятельной разработкой его схемы. |
9.3 Форма и содержание промежуточной аттестации
Форма аттестации по дисциплинам: экзамен
Перечень вопросов к экзамену
1. Первый закон термодинамики. Закон сохранения и превращения энергии. Работа процессов: изобарного, изохорного, изотермического, адиабатного. Энтальпия.
2. Термохимия. Закон Гесса. Следствия из закона Гесса. Стандартные теплоты образования и сгорания. Зависимость теплоты процесса от температуры (уравнения Кирхгоффа).
3. Второй закон термодинамики. Равновесные и неравновесные, обратимые и необратимые, самопроизвольные и несамопроизвольные процессы. Цикл Карно.
4. Энтропия. Энтропия в случае необратимых процессов.
5. Основные термодинамические функции. Условия самопроизвольного протекания процессов и достижения равновесия.
6. Уравнения Гиббса-Гельмгольца. Статистический характер II закона термодинамики.
7. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Фазовые переходы I и II рода.
8. Химическое равновесие в газах и растворах. Закон действия масс. Различные формы выражения константы равновесия. Термодинамический вывод константы равновесия.
9. Изобарный и изохорный потенциалы химической реакции. Стандартные изменения изобарного и изохорного потенциала при химических реакциях, их значение и связь с константой равновесия.
10. Гетерогенные химические равновесия. Влияние температуры на химическое равновесие.
11. Гетерогенные фазовые равновесия. Фазы и компоненты, степени свободы. Правило фаз Гиббса.
12. Однокомпонентные системы. Диаграммы состояния воды, серы. Монотропия и энантиотропия.
13. Двухкомпонентные системы с простой эвтектикой. Термический анализ.
14. Твердые растворы с неограниченной и ограниченной взаимной растворимостью компонентов.
15. Двухкомпонентные системы, образующие химическое соединение, плавящееся конгруентно и инконгруентно.
16. Понятие о растворах. Способы выражения концентрации растворов. Уравнения Гиббса-Дюгема.
17. Закон Рауля. Идеальные растворы. Реальные растворы. Отклонения от закона Рауля.
18. Диаграмма равновесия жидкость – пар в бинарных системах. Законы Коновалова. Фракционная перегонка. Азеотропные растворы. Ограниченная взаимная растворимость жидкостей.
19. Активность компонентов раствора. Коэффициент распределения вещества в двух несмешивающихся растворителях. Экстракция.
20. Криоскопия. Эбуллиоскопия.
21. Осмотическое давление. Коллигативные свойства растворов.
22. Теория электролитической диссоциации Аррениуса. Закон разбавления Оствальда. Недостатки теории Аррениуса. Активность и коэффициент активности электролитов. Ионная сила растворов.
23. Основные положения теории сильных электролитов Дебая-Хюккеля. Активность, коэффициент активности сильных электролитов.
24. Электрическая проводимость растворов электролитов. Удельная и эквивалентная электрические проводимости. Зависимость их от различных факторов.
25. Подвижность ионов и числа переноса. Аномальная подвижность ионов H+ и OH-. Зависимость подвижности ионов от концентрации и температуры.
26. Законы электролиза (законы Фарадея). Гальванические элементы. ЭДС. Электродный потенциал. Формула Нернста.
27. Классификация электродов. Электроды первого и второго рода.
28. Классификация электрохимических цепей. Концентрационные, химические цепи. Аккумуляторы.
29. Электрохимическая кинетика. Электрохимическое перенапряжение. Закономерности перенапряжения выделения водорода.
30. Коррозия металлов и методы защиты.
31. Скорость химической реакции. Двусторонние и односторонние (обратимые и необратимые) реакции. Кинетическая классификация реакций. Молекулярность и порядок реакций.
32. Необратимые реакции первого, второго, n-го и нулевого порядка.
33. Сложные реакции: обратимые реакции первого и второго рода.
34. Сложные реакции: параллельные и последовательные реакции.
35. Методы определения порядка реакций. Влияние температуры на скорость реакции.
36. Теория активных столкновений. Теория активного комплекса (переходного состояния).
37. Цепные реакции. Разветвленные и неразветвленные цепные реакции.
38. Фотохимические реакции. Квантовый выход. Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем.