«Преподаватели: Шабанова И.В., к.х.н., доцент Тимофеева И.Ю., ст. преподаватель Сидорова И.И., к.б.н., доцент Рабочую программу составила: Шабанова И.В., к.х.н., доцент Рабочая программа обсуждена и утверждена на ...»

1

Рабочая программа составлена на основании:

Государственного образовательного стандарта высшего

1.

профессионального образования по направлению подготовки

дипломированного специалиста 660300 « Агроинженерия», утвержденного

05.04.2000 г. (регистрационный номер 312 с/дс).

Примерной программы дисциплины Химия

2.

утвержденной.Министерством образования РФ 05.04. 2000 г.

Рабочего учебного плана по специальности 110301.65 «Механизация 3.

сельского хозяйства», утвержденного 22.03.2010 г., протокол № 3 Преподаватели: Шабанова И.В., к.х.н., доцент Тимофеева И.Ю., ст. преподаватель Сидорова И.И., к.б.н., доцент Рабочую программу составила:

Шабанова И.В.., к.х.н., доцент Рабочая программа обсуждена и утверждена на заседании кафедры неорганической и аналитической химии 24.05.10 г., протокол № Зав. кафедрой, д.х.н., профессор Е.А.Кайгородова Программа рассмотрена и одобрена методической комиссией факультета механизации КГАУ 30.06.2010 г., протокол № Председатель методической комиссии, доцент _ Е.М. Юдина

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

1.1. Цель преподавания дисциплины В соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта по специальности 110301.65 «Механизация сельского хозяйства» специалист должен знать основы общетеоретических дисциплин, в том числе и общий курс химии, в объёме, необходимом для решения производственных и исследовательских задач. Качество химических знаний будущих инженеров-механиков приобретает важное значение в связи с необходимостью уменьшения энергозатрат, использования новых материалов и повышения надёжности современной техники. Усложнение многих технических систем привело к потребности глубокого изучения физико-химических процессов современной техники, что невозможно без глубоких знаний в области химической науки. Кроме того, понимание химических законов помогает инженеру в решении экологических проблем.

2.2. Задачи изучения дисциплины Непосредственная задача изучения химии состоит в том, чтобы дать студентам глубокие знания по основным теоретическим разделам курса на современном уровне, изложить описательную часть применительно к профилю факультета, подготовить студентов к изучению общетеоретических дисциплин – металловедение, технологии конструкционных, электротехнических и других материалов, теплотехники, механики, а также специальных дисциплин.

Данная рабочая программа служит руководством для химической подготовки будущих инженеров по механизации сельского хозяйства. Она составлена в соответствии с современным уровнем химической науки и с учетом требований, предъявляемых к подготовке специалистов данного профиля государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования.

2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. В результате изучения курса «Химия» студенты должны:

а) знать:

1. Химический состав и свойства материалов, используемых в изготовлении сельскохозяйственной техники.

2. Химический состав и свойства различных видов топлива, смазочных и охлаждающих веществ.

3. Химические источники электрического тока, используемые в технике.

4.Современные методы защиты сельскохозяйственной техники от коррозии.

5. Основные виды загрязнителей, пути их миграции, трансформации и накопления в экосистемах.

б) уметь:

1. Использовать систему знаний для защиты от коррозии корпусов и деталей автомобилей, тракторов и с/х. техники.

2. Приготовить растворы кислот, щелочей, антифризов и моющих растворов.

3. Рассчитать температуру замерзания антифриза на основании концентрации раствора 4. Анализировать состав материала, топлива, антифриза и других веществ, используемых в автомобилях на основании материалов, представленных производителем 5. Проводить расчеты энергетического эффекта сгорания топлива.

в) иметь представление:

1. Об основных способах защиты от коррозии конструкционных материалов 2. Об альтернативных видах автомобильного топлива (газ, биотопливо) 3. О методах электрохимической обработки металлов и сплавов, нанесения гальванопокрытий в ремонте автомобилей, тракторов и сельскохозяйственной техники.

4. О альтернативных видах топлива на основе первичных источников тока, ХИТ, аккумуляторах.

5. О современных конструкционных материалах на основе полимерных соединений и компаундов В ходе обучения применяются следующие формы учебного процесса: лекции и лабораторные занятия, самостоятельная внеаудиторная работа. В качестве метода проверки знаний будет практиковаться устный опрос студентов, написание контрольных работ по предложенным темам, письменные ответы на предложенные задачи, тестирование на ПК в оболочке АСТ.

По итогам изучаемого курса студенты сдают экзамен.

Перечень дисциплин, усвоение которых студентами необходимо для изучения Наименование дисциплины Наименование разделов (тем)

3 СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ

1. Введение. Основные понятия и законы химии. (2 часа).

Химия как предмет естествознания. Предмет химии и его связь с другими науками.

Значение химии в изучении природы и развитии техники и сельского хозяйства.

Химизация сельского хозяйства. Химия и охрана окружающей среды.

Основные разделы химии и методы их изучения. Основные понятия химии: атом, молекула, химический элемент, эквивалент, моль, молярная масса, классы неорганических соединений. Основные законы химии: закон сохранения массы и энергии М.В. Ломоносова, закон постоянства состава химических соединений Пруста, закон эквивалентов Рихтера и закон Авогадро.

Возникновение и развитие проблемы строения атома. Ядерная модель атома по Э.

Резерфорду. Состав атомных ядер, протонно-нейтронная теория Д.Д. Игнатенко и Е.Н.

Гапона. Изотопы. Строение электронных оболочек атомов. Основные постулаты Н. Бора.

Корпускулярно-волновой дуализм электронов. Основные положения квантовой химии.

Квантовые числа, энергетические уровни, подуровни, атомные орбитали. Конфигурация электронных орбиталей в пространстве: s, p, d, f – орбитали. Ёмкость уровней и подуровней. Распределение электронов в атоме, принцип наименьшей энергии, правило В.М.Клечковского. Заполнение орбиталей электронами в реальных атомах, принцип Паули, правило Гунда. Способы изображения распределения электронов: 1) метод Косселя; 2) электронные формулы; 3) графические электронные схемы. Характеристика элементов исходя из строения их атомов.

2.2. Периодический закон и периодическая система Д.И.Менделеева (2часа) Периодический закон Д.И.Менделеева - основной закон химии, его современная формулировка. Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева как графическое изображение периодического закона, как классификация атомов по строению их электронных оболочек. Группы, периоды и семейства s, p, d, f – элементов. Металлы и неметаллы, их положение в периодической системе. Основные свойства элементов – атомный радиус, энергия ионизации, сродство к электрону и электроотрицательность, возможные и типичные состояния окисления, окислительно-восстановительные свойства элементов. Изменение свойств элементов в периодах и группах. Общенаучное значение периодического закона и периодической системы Д.И.Менделеева.

Типы химической связи: ковалентная, ионная, металлическая. Работы Льюиса, Гейтлера, Лондона, Слейтера, Полинга и др. в учении о химической связи. Ионная связь, её природа, ионные кристаллы. Кристаллические вещества с ионной решеткой, их свойства.

Ковалентная связь, ее природа и механизм образования. Метод валентных связей и молекулярных орбиталей. Способы изображения ковалентных связей, свойства ковалентных связей: длина, энергия, насыщенность, направленность. Понятие о гибридизации атомных орбиталей. и – связи. Разновидности ковалентной связи – неполярная, полярная, донорно-акцепторная. Металлическая связь, ее особенности, основные типичные свойства металлов.

2.4. Типы взаимодействия молекул. Комплексные соединения (Тема выносится на самостоятельную проработку) Основные виды взаимодействия молекул. Силы межмолекулярного взаимодействия.

Водородная связь в органических и неорганических соединениях, ее направленность, природа и механизм, энергия водородной связи в сравнении с ковалентной связью.

Донорно-акцепторное взаимодействие молекул.

Комплексные соединения. Координационная теория Вернера. Роль отечественных ученых в развитии комплексных соединений как соединений высшего порядка и методы их получения. Внутренняя и внешняя координационные сферы комплексов. Структура внутренней координационной сферы. Центральный атом - комплексообразователь, лиганды, координационное число, заряд комплексного иона. Химическая связь в координационных соединениях. Типы комплексных соединений. Значение комплексных соединений в химии, биологии, сельском хозяйстве и технике.

2.5. Химия вещества в конденсированном состоянии Агрегатное состояние вещества. Химическое строение твёрдого тела. Аморфное и кристаллическое состояние вещества. Кристаллы. Кристаллические решетки.

Химическая связь в твёрдых телах. Химическая связь в полупроводниках и диэлектриках.

Реальные кристаллы.

Раздел 3. Общие закономерности протекания химических процессов.

3.1.Энергетика и направление протекания химических процессов (1 час) Энергетические эффекты химических реакции. Внутренняя энергия и энтальпия образования химических соединений. Термохимия. Первое начало термодинамики, его значение и применение.

Закон Г.И. Гесса, следствия из него, применение для расчетов тепловых эффектов химических реакций. Теплоты образования и теплоты сгорания химических веществ на примерах реакций окисления различных видов топлива. Второе начало термодинамики.

Энтропия и её изменение в химических процессах. Энергия Гиббса. Условие самопроизвольного протекания химических реакций. Расчеты изменений энтропии и энергии Гиббса для определения направленности протекания химических процессов.

3.2. Химическая кинетика и катализ. Химическое равновесие.(1 часа) Скорость химических реакций и её зависимость от концентрации и температуры.

Закон действующих масс К. Гульдберга и П. Вааге. Константа скорости химической реакции, ее физический смысл. Закон Вант-Гоффа. Энергия активации. Влияние катализаторов на скорость химических реакций. Гомогенный и гетерогенный катализ.

Механизм действия катализаторов в гомогенном и гетерогенном катализах. Ингибиторы и промоторы в катализе. Понятие о цепных реакциях горения топлива.

Обратимость химических реакций. Химическое равновесие в гомогенных и гетерогенных системах. Состояние динамического химического равновесия, условия и признаки равновесного состояния. Константа химического равновесия, ее роль в оценке направленности химических реакций. Смещение равновесия при изменении концентрации реагирующих веществ, температуры и давления. Принцип Ле - Шателье. Роль представлений о химическом равновесии в понимании и оценке химических и биологических процессов.

Общие сведения о растворах. Типы растворов. Водные и неводные растворы.

Энергетика процесса растворения. Растворимость веществ. Зависимость растворимости от природы и свойств растворителя и растворённого вещества.

Физическая и химическая теория растворов. Основные положения гидратной теории растворов Д.И.Менделеева. Идеальные и неидеальные растворы. Законы идеальных растворов Рауля и Вант-Гоффа. Кипение и замерзание растворов. Понятие об антифризах применение их в технике. Концентрация растворов, различные способы ее выражения. Характерные свойства растворов. Значение растворов в природе, химии, сельском хозяйстве и технике.

Теория электролитической диссоциации, причины диссоциации. Гидратация (сольватация) ионов. Степень и константа диссоциации, ее зависимость от концентрации.

Закон разведения Оствальда. Сильные и слабые электролиты. Амфотерные электролиты.

Ионные уравнения реакций, их полная и краткая запись.

Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель (рН), его определение. Экспериментальное определение рН водных растворов, роль индикаторов.

Гидролиз солей. Гидролитическая кислотность и щёлочность почв.

5.1. Окислительно-восстановительные процессы Степень окисления элемента в соединении и правила ее нахождения.

Окислительно-восстановительные реакции как процессы переноса электронов и изменения степеней окисления элементов. Методы составления уравнений окислительновосстановительных реакций. Окислительно-восстановительный эквивалент. Важнейшие окислители и восстановители. Окислительно-восстановительные реакции в почвах, природных водах и водоёмах, технике и электрохимических процессах.

5.2. Электродные потенциалы. Гальванические элементы. Электролиз. (4 часа) Классификация электрохимических процессов. Понятие об электродах и электродных потенциалах. Стандартный водородный электрод и водородная шкала потенциалов. Ряд стандартных электродных потенциалов. Уравнение Нернста.

Потенциалы металлических, газовых и окислительно-восстановительных электродов.

Гальванические элементы. ЭДС и её измерение. Электрохимическая и концентрационная поляризация. Электрохимические процессы в энергетике и машиностроении. Химические источники электрического тока. Аккумуляторы кислотные и щелочные. Зарядка и разрядка аккумуляторов. Электрохимические генераторы. Электрохимические преобразователи (хемотроны).

Электролиз расплавов и растворов. Последовательность электродных процессов на катоде и аноде. Вторичные процессы при электролизе. Электролиз с растворимыми и нерастворимыми анодами. Выход по току. Законы Фарадея. Практическое применение электролиза: получение металлов, электрохимическая обработка металлов и сплавов, нанесение гальванопокрытий.

Основные виды коррозии. Химическая коррозия. Электрохимическая коррозия.

Коррозия под действием блуждающих токов (электрокоррозия). Факторы, влияющие на интенсивность коррозии металлов. Методы защиты от коррозии: защитные покрытия, электрохимическая защита, легирование металлов. Изменение свойств коррозионной среды. Ингибиторы коррозии.

Раздел 6. Специальные разделы химии для инженеров механиков Роль металлов как основных конструкционных материалов. Общая характеристика металлов, их физические свойства. Зависимость свойств металлов от их положения в периодической системе Д. И. Менделеева Внутреннее строение металлов. Химические свойства металлов. Металлические сплавы. Интерметаллические соединения и твёрдые растворы металлов. Основные способы получения металлов из руд. Физико-химические процессы при сварке металлов. Получение чистых металлов.

Восстановительная способность металлов. Ряд стандартных электродных потенциалов.

Лёгкие конструкционные металлы. Бериллий, магний, алюминий. Физические и химические свойства, их соединения, сплавы, использование в технике.

Тяжёлые конструкционные металлы, d-элементы I-VIII подгрупп. Химия элементов семейства железа, их сплавы и их химические соединения. Химия металлов подгруппы хрома, марганца. Химия платиновых металлов. Химия металлов подгрупп меди и цинка.

Общие понятия о полупроводниках, их химической природе. Кристаллическое строение полупроводников, энергетические зоны (валентная, запрещённая и зона проводимости). Собственные и примесные полупроводники. Понятие о донорной и акцепторной примесях. Обзор p-элементов обладающих полупроводниковыми свойствами (бор, углерод, кремний, германий и др.). Полупроводниковые соединения: бориды, карбиды, силициды, германиды и др. Сверхпроводящие материалы. Физико-химические способы обработки полупроводников. Применение полупроводников в современной технике.

6.3. Элементы органической химии. Органические полимерные материалы. (8 часов) Строение, классификация и свойства органических соединений. Углеводороды и их производные.

Состав и свойства органического топлива. Твёрдое, жидкое и газообразное топливо.

Понятие о физико-химических процессах горения топлива.

Химия смазочно-охлаждающих материалов применяемых при обработке металлов и сплавов.

Химия полимеров. Способы получения полимеров. Зависимость свойств полимеров от состава и структуры. Химия полимерных конструкционных материалов. Полимерные покрытия и клеи. Химия полимерных диэлектриков и проводников.

Технический прогресс и экологические проблемы. Роль химии в решении экологических проблем. Продукты горения топлива и защита воздушного бассейна от загрязнения. Методы малоотходной технологии. Водородная энергетика. Получение и использование водорода.

Охрана водного бассейна. Характеристика сточных вод. Методы очистки сточных вод. Методы замкнутого водооборота.

4. ПРАКТИЧЕСКИЕ (СЕМИНАРСКИЕ) ЗАНЯТИЯ

5.ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Цель проведения лабораторных занятий заключается в закреплении полученных теоретических знаний на лекциях и в процессе самостоятельного изучения студентами специальной литературы. Основной формой проведения семинаров является обсуждение наиболее сложных и проблемных вопросов по отдельным темам, а практических занятий решение задач и выполнение лабораторных и исследовательских работ, охватывающих тематику изучаемой дисциплины. В обязанности преподавателя входят методическое руководство, консультирование студентов по рассматриваемым темам и обучение навыкам работы с химическим оборудованием и реактивами.

п/п 1. Техника безопасности и правила работы в химической 2. Ознакомиться с химической посудой и реактивами.

1.1 Получение и свойства оксидов, кислот, гидроксидов 1.2 Генетическая связь между классами 1.3 Химические свойства кислот, оснований, солей.

2. Выполнить лабораторную работу по теме «Классы неорганических соединений»

2.Выполнить задания по определению молярных масс эквивалентов различных соединений.

3.Выполнить лабораторную работу «Определение молярной массы эквивалента металла»

4 Основные закономерности химических превращений. 1. Изучить основные понятия термодинамики 2. Решить задачи на расчеты по справочным данным:

3. Решить задачи на смещение химического равновесия и нахождение скорости химической реакции 1. Выполнить задания по составлению:

1.1 Электронных формул строения атома 1.2 Электронно-графических формул атомов и ионов 2. Научиться определять возможные степени окисления атома исходя из его положения в периодической системе Периодический закон и периодическая система элементов в свете учения о строении атома.

1. Изучить понятия:

1.1 Период, группа в периодической системе 1.2 Изменение ЭО, энергии ионизации, ОВ активности элементов в периодической таблице 1.3 Положение металлов и неметаллов в периодической Химическая связь в молекулах, механизм образования.

1. Изучить особенности соединений с различными типами 1.1 Ковалентная связь (полярная и неполярная) Выполнить контрольную работу № Концентрация растворов.

1. Решение задач на нахождение концентрации растворов.

2. Приготовление растворов электролитов, антифризов, моющих веществ по индивидуальным заданиям.

Коллигативные свойства растворов 1. Решение задач на нахождение температуры замерзания антифризов различной концентрации 2. Изучить 1-ый и 2-ой законы Рауля.

Растворы электролитов в химических реакциях.

1.1 Сильные и слабые электролиты.

1.2 Способы написания ионно-молекулярных уравнений 1.3 Кислоты, соли и основания с позиции теории 2. Выполнить лабораторную работу «Теория электролитической диссоциации»

Водородный показатель среды и его определение.

1.1 Методы расчета водородного и гидроксильного 1.2 Гидролиз солей. Способы определения рН раствора Электрохимические процессы. Гальванический элемент 1.1 Методику составления схем гальванических 1.2 Способы расчета по уравнению Нернста 1.3 Способы измерения и расчета ЭДС 2. Выполнить лабораторную работу «Гальванические Электролиз растворов 1. Изучить процессы электролиза растворов:

1.1 С угольными (нерастворимыми) анодами 1.3 Вторичные процессы протекающие на электродах.

2. Рассмотреть практическое применение электролиза в 3. Выполнить лабораторную работу «Электролиз Химическая и электрохимическая коррозия металлов.

1.1. Влияние различных фактрорв на скорость 1.2. Современные методы защиты металлов от 2. Выполнить лабораторную работу «Коррозия Выполнить контрольную работу № Общие свойства металлов 1.1. Свойства металлов и их соединений и применение в 1.2. Окислительно-восстановительные свойства соединений 2. Выполнить лабораторную работу «Взаимодействие металлов с кислотами и щелочами»

Свойства металлов IV-VII групп 1.1 Свойства, получение, применение металлов Основы органической химии 1.1. Свойства основных классов органических 2. Рассмотреть химический состав бензинов, специальных жидкостей, масел, антифризов 3. Выполнить лабораторную работу «Качественные реакции основных классов органических соединений»

Горюче-смазочные материалы 1.1 Основные виды моторного топлива.

1.2 Способы получения моторного топлива 1.3 Виды присадок к бензину и дизтопливу 1.4 Характеристики бензина и дизтоплива (вязкость, плотность, содержание смол и непредельных углеводородов, йодное и кислотное числа) 2. Выполнить лабораторную работу «Определение основных параметров моторного топлива»

Количественный анализ.

1.1. Основные методы количественного анализа (титриметрия, потенциометрия, фотометрия) 2. Выполнить лабораторную работу «Определение общей

6. РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

8. КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ

Контрольная работа выполняется в виде письменного ответа на указанные в индивидуальном задании вопросы. Вопросы определяются по варианту, соответствующему последним цифрам номера зачетной книжки. При решении задач необходимо приводить все расчетные формулы, отвечая на теоретические вопросы подтверждать ответ ссылкой соответствующий на закон или правило.

1. Строение атома и Основные сведения о строении атомов.

систематика химических Периодический закон и периодическая система Химическая кинетика и Химическое равновесие в гомогенных и 3. Основные характеристики Осмос. Кипение и замерзание растворов.

растворов и других Растворы электролитов. Теория дисперсных систем. электролитической диссоциации. Сильные и 4. Электродные потенциалы и Гальванические элементы. Измерение электродвижущие силы электродных потенциалов. Концентрационные 5. Электролиз. Последовательность разрядки ионов. Законы 6. Электрохимические Химические источники электрической энергии.

сельскохозяйственной 7. Коррозия металлов Химическая и электрохимическая коррозия.

8. Свойства химических Химические свойства металлов. Методы элементов и их соединений. получения металлов. Строение и свойства Химия конструкционных, органических соединений. Полимерные полимерных материалов

8. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

9. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ (УЧЕБНАЯ) ПРАКТИКА

10. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ ПОД КОНТРОЛЕМ

ПРЕПОДАВАТЕЛЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

2. Подготовка рефератов по индивидуальным заданиям 36 опрос 3. Подготовка докладов на семинары и конференции 12 Реферат 4. Выполнение студенческой научной работы (по конференции 5. Проведение патентного поиска по тематике реферата. конкурсе 1. Перечень вопросов для самостоятельной работы студентов Наименование разделов, тем п./п.

Генетическая связь между оксидами, гидроксидами и Расчеты по уравнениям с использованием основных понятий и законов химии.

Характеристика атомов металлов, аллотропия, 2. Электронная, электронно-графическая конденсированном состоянии.

4 Химическая связь в твердых 2. Химическая связь в металлах Типы кристаллических решеток металлов, 1. Составление конспектов, рисунков, таблиц.

Технологические расчеты.

Цепные реакции, гомогенный катализ. Различные виды 1. Подготовка реферата, таблиц, рисунков.

катализ. Индикаторы.

Окислительновосстановительные реакции в 1. Составление конспектов, схем, рисунков.

электрохимических 2. Освоение методики расстановки процессах, почвах, природных коэффициентов в ОВ реакциях водах и технике.

Аккумуляторы кислотные и преобразователи (хемотроны), генераторов, хемотронов.

применение в технике.

Методы получения и очистки металлов, электрохимическое 1. Подготовка реферата, схем процессов.

Рафинирование металлов.

Физико-химический анализ металлических сплавов и 2. Качественные реакции на основные Биогенные, редкоземельные, конструкционные, абразивные, инструментальные металлы, значение и применение в технике.

Электрохимическая размерная обработка металлов и сплавов.

Строение, классификация и свойства органических Состав и свойства органического топлива.

Жидкое, твердое и газообразное топливо.

Продукты горения топлива и защита воздушного бассейна от загрязнения.

Химия смазочноохлаждающих материалов, 2. ГОСТ для смазочных материалов, применяемых при обработке классификация масел и специальных 2. Выполнение домашних заданий, домашних контрольных работ Учебно-методическая разработка для студентов инженерных и экономического факультетов «ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ ПО ХИМИИ». Александрова Э.А., Демиденко О.А., Тимофеева И.Ю., Попов И.Б. Краснодар, КубГАУ. 2006. 64с Прилагается в электронном виде на диске к УМК.

1. Полимерные материалы для защиты металлоконструкций от коррозии 2. Коррозия деталей автомобиля и способы борьбы с ней 3. Жидкое моторное топливо: бензин, дизтопливо 4. Газовое моторное топливо 5. Биотопливо – горючее будущего 6. Антифризы 7. Моторные топлива для двигателей внутреннего сгорания 8. Специальные жидкости: тормозные, моющие и т.д.

9. Антидетонационные присадки к бензинам 10. Дизтопливо с депрессорными присадками 11. Аккумулятор: строение, принцип работы 12. Электрохимическая коррозия, способы борьбы с ней 13. Сравнение экологических стандартов ГОСТ РФ и Евро 14. Экология и автомобили, пути решения проблемы загрязнения городов 15. Вода в жизни человека, технике и сельском хозяйстве. Экология воды.

Цетановое число Октановое число Способы получения бензинов Строение щелочного и кислотного аккумулятора Закись азота для повышения мощности автомобиля Меры безопасности при работе с бензином, антифризами, смазочными 7. Способы получения бензинов: прямая перегонка, крекинг, риформинг.

8. Протекторная защита от коррозии 9. Сверхпроводники на основе кремнийорганики 10. Рафинирование металлов 11. Легкие конструкционные материалы: сплав на основе алюминия 12. Сверхпроводники на основе стекловолоена 13. Наноматериалы в машиносторении 14. Энергия солнца – будущее автомобильное топливо 10.3 Рекомендуемая литература для самостоятельного изучения отдельных тем (вопросов) п./п самостоятельного изучения Генетическая связь гидроксидами и солями.

Характеристика атомов металлов, аллотропия, полиморфизм.

Химия вещества в 1. Коровин Н.В. «Общая Александрова Э.А., Сидорова конденсированном химия». М., Высшая школа, И.И., «Химия неметаллов»

связь в твердых телах.

Типы кристаллических Ткаченко З.Н„ Гергаулова 1Князев Д.А., Смарыгин решеток металлов, Р.М. «Химия элементов IV – С.Н.«Неорганическая гомогенный катализ.

сорбции, гетерогенный катализ. Индикаторы.

восстановительные Демиденко О.А., Наумова электрохимических восстановительные процессах, почвах, реакции», Краснодар, КГАУ, технике.

Аккумуляторы кислотные и щелочные.

Хемотроны, ХИТ.

Методы получения и очистки металлов, 1. Александрова Э.А., электрохимическое Демиденко О.А. «Химия металлов.

анализ металлических Демиденко О.А. «Химия Биогенные, редкоземельные, инструментальные металлы, значение и применение в технике.

Электрохимическая металлов и сплавов.

Строение, 1.Березин Б.Д., Березин Д.Б. 1.Леффер У.Л. Переработка классификация и Курс современной нефти. 2-ое изд. М., Олимпсвойства органических органической химии. М.: Бизнес, 2005. 224 с органического топлива.

воздушного бассейна от загрязнения.

сплавов.

11. ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Диск с 1200 тестами в оболочке АСТ для текущего контроля знаний по темам:

1 Классы неорганических соединений рН, гидролиз солей Диссоциация сильных и слабых электролитов Концентрация растворов Окислительно-восстановительные реакции Основные понятия и законы химии Строение атома и периодический закон Д.И. Менделеева Основы аналитической химии Химическая кинетика 10 Химическая связь 11 Комплексные соединения 12 Химия элементов и 250 тестами для итогового контроля.

Тестовые задания в оболочке АСТ прилагаются на диске к УМК.

1. Химия как предмет естествознания. Предмет химии и его связь с другими науками.

Значение химии в изучении природы и развитии техники и сельского хозяйства. Химизация сельского хозяйства. Химия и охрана окружающей среды.

2. Cтепень электролитической диссоциации. Факторы, влияющие на величину степени диссоциации. Сильные и слабые электролиты.

3. Катодные и анодные покрытия. Коррозия хромированного железа при нарушении целостности покрытия 4. Основные понятия химии: атом, молекула, химический элемент, моль, молярная масса.

5. Общая характеристика металлов, их физические свойства. Зависимость свойств металлов от их положения в периодической системе Д. И. Менделеева Внутреннее строение металлов. Химические свойства металлов.

6. Химическое равновесие, принцип Ле Шателье Запишите константу химического равновесия реакций: Fe2O3(K)+3CO(Г)2Fe(K)+3CO2(Г); N2(Г)+3H2(Г)2NH3(Г).

7. Основные законы химии: закон сохранения массы и энергии М. В. Ломоносова, закон постоянства состава химических соединений Пруста.

8. Лёгкие конструкционные металлы. Бериллий, магний, алюминий. Физические и химические свойства, их соединения, сплавы, использование в технике. Амфотерность оксидов и гидроксидов бериллия и алюминия 9. Коррозия луженого железа в различной среде.

10. Классы неорганических соединений; оксиды основные, кислотные и амфотерные.

Опишите химические свойства оксида кальция и оксида серы (VI).

11. Тяжёлые конструкционные металлы, d-элементы I-VIII подгрупп. Химия элементов семейства железа, их сплавы и их химические соединения. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

Fe(OH)3Fe(OH)2ClFeOHCl2FeCl3Fe2(SO4)3.

12. Концентрация растворов, способы ее выражения. Рассчитайте массу гидроксида натрия и массу воды, необходимую для приготовления 500г 5% моющего раствора.

13. Эквивалент, количество вещества эквивалента, молярная масса эквивалентов. Закон эквивалентов.

14. Общие понятия о полупроводниках, их химической природе, энергетические зоны (валентная, запрещённая и зона проводимости). Понятие о донорной и акцепторной примесях.

Обзор p-элементов обладающих полупроводниковыми свойствами (бор, углерод, кремний, германий и др.). Применение полупроводников в современной технике.

15. Оксиды и гидроксиды марганца, их свойства. Окислительные свойства перманганата калия в различных средах.

16. Закон Авогадро, следствие из закона. Постоянная Авогадро. Понятие о молярном объёме.

17. Строение, классификация и свойства органических соединений. Углеводороды и их производные. Состав и свойства органического топлива. Твёрдое, жидкое и газообразное топливо.

Понятие о физико-химических процессах горения топлива.

18. Катодные и анодные покрытия. Коррозия хромированного железа при нарушении целостности покрытия в кислой и нейтральной среде.

19. Возникновение и развитие проблемы строения атома. Ядерная модель атома по Э.

Резерфорду. Состав атомных ядер, протонно-нейтронная теория Д.Д. Игнатенко и Е.Н. Гапона.

Изотопы.

20. Химия полимеров. Способы получения полимеров, реакции полимеризации и поликонденсации. Зависимость свойств поли-меров от состава и структуры. Химия полимерных конструк-ционных материалов. Полимерные покрытия и клеи.

21. Методом электронного баланса подберите коэффициенты, укажите окислитель и восстановитель в реакциях: Zn+HNO3(конц)Zn(NO3)2+NO2+H2O;

Fe(OH)2+O2+H2OFe(OH)3;

22..Основные постулаты Н. Бора. Корпускулярно-волновой дуализм электронов.

Основные положения квантовой химии. Квантовые числа, энергетические уровни, подуровни, атомные орбитали.

23. Бериллий, алюминий. Физические и химические свойства, их соединения, сплавы, использование в технике. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: BеВеOВеCl2Ве(OH)2K2ВеO2ВеSO 24. Коррозия технического железа в различных средах.

25. Конфигурация электронных орбиталей в пространстве: s-, p-, d-, и f – орбитали.

Ёмкость уровней и подуровней. Распределение электронов в атоме, принцип наименьшей энергии, правило В. М.Клечковского. Заполнение орбиталей электронами в реальных атомах, принцип Паули, правило Гунда. Способы изображения распределения электронов: 1) метод Косселя; 2) электронные формулы; 3) графические электронные схемы. Характеристика элементов исходя из строения их атомов.

26. Магний. Физические и химические свойства, соединения, сплавы, использование в технике.

27. Составьте уравнения реакций для цепочки превращений:

ZnZnCl2Zn(OH)2Na2ZnO2ZnSO4 Zn(OH) 28..Периодический закон Д.И.Менделеева - основной закон химии, его современная формулировка. Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева как графическое изображение периодического закона, как классификация атомов по строению их электронных оболочек. Группы, периоды и семейства s, p, d, f – элементов.

29. Алюминий, его физические и химические свойства; соединения алюминия: оксид и гидроксид, их свойства. Сплавы на основе алюминия, использование в технике.

30. Кипение и замерзание растворов. Законы Рауля. Антифризы. При какой температуре замерзает раствор, содержащий 1000г глицерина C3H5(OH)3 и 2000г воды.

31. Металлы и неметаллы, их положение в периодической системе. Основные свойства элементов – атомный радиус, энергия ионизации, сродство к электрону и электроотрицательность, возможные степени окисления, окислительно-восстановительные свойства элементов. Изменение свойств элементов в периодах и группах. Общенаучное значение периодического закона и периодической системы Д.И.Менделеева.

32 Химия металлов подгруппы хрома, их соединения, использование в технике.

33. Реакции обмена в растворах электролитов на примерах реакций: Na2CO3+HCl;

Fe(OH)3+H2SO4.

34. Типы химической связи: ковалентная, ионная, металлическая. Работы Льюиса, Гейтлера, Лондона, Полинга и др. в учении о химической связи. Ионная связь, её природа, ионные кристаллы. Кристаллические вещества с ионной решеткой, их свойства.

35. Химия платиновых металлов, строение атомов платины, палладия и рутения, оксиды и гидроксиды, их свойства.

36. Методом электронного баланса подберите коэффициенты в уравнениях:

Zn+HNO3(КОНЦ.)Zn(NO3)2+NO2+H2O;

Zn+HNO3(РАЗБ,)Zn(NO3)2+NH4NO3+H2O 37. Ковалентная связь, ее природа и механизм образования.

Метод валентных связей и молекулярных орбиталей. Способы изображения ковалентных связей, свойства ковалентных связей: длина, энергия, насыщенность, направленность. Понятие о гибридизации атомных орбиталей. и – связи. Разновидности ковалентной связи – неполярная, полярная, донорно-акцепторная.

38. Медь, строение атома, соединения меди и их свойства, сплавы на основе меди.

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

CuOCuCl2Cu(OH)2Cu(HSO4)2CuSO4.

39. Защита металлов от коррозии. Различные виды покрытий. Коррозия никелированного железа в водно – воздушной среде.

40. Металлическая связь, ее особенности, химические свойства металлов.

41. Алюминий, его атомные характеристики. Отношение алюминия к воде, кислотам, щелочам. Алюминий в сплавах. Составьте уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения: AlAl2(SO4)3Al(OH)3Al(OH)2ClAlCl3. Для окислительно восстановительных уравнений составьте электронный баланс, к реакциям обмена составьте ионные уравнения.

42. Закон Авогадро и его следствия. Молярный объем газа. Какая масса, какое количества вещества, какое число молекул, какое количества эквивалентов соответствует объёму кислорода 11,2л (н.у.).

43. Комплексные соединения. Координационная теория Вернера. Методы получения.

Внутренняя и внешняя координационные сферы комплексов. Структура внутренней координационной сферы. Центральный атом - комплексообразователь, лиганды, координационное число, заряд комплексного иона. Химическая связь в координационных соединениях. Типы комплексных соединений. Значение комплексных соединений в химии, биологии, сельском хозяйстве и технике.

44. Цинк, строение атома, химические свойства цинка, соединения цинка и их свойства.

Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

ZnZnSO4Zn(OH)2(ZnOH)3PO4Zn3(PO4)2.

К реакциям обмена составьте ионные уравнения, к окислительно – восстановительным реакциям составьте уравнения электронного баланса.

45. Электролиз растворов и расплавов. Последовательность разрядки ионов на электродах.

Электролиз раствора сульфата натрия.

46. Обратимость химических реакций. Химическое равновесие в гомогенных и гетерогенных системах. Состояние динамического химического равновесия, условия и признаки равновесного состояния. Константа химического равновесия, ее роль в оценке направленности химических реакций. Смещение равновесия при изменении концентрации реагирующих веществ, температуры и давления. Принцип Ле - Шателье. Роль представлений о химическом равновесии в понимании и оценке химических и биологических процессов.

47. Технический прогресс и экологические проблемы. Роль химии в решении экологических проблем. Продукты горения топлива и защита воздушного бассейна от загрязнения. Водородная энергетика. Получение и использование водорода.

48. Энергетические эффекты химических реакции. Внутренняя энергия и энтальпия образования химических соединений. Термохимия. Первое начало термодинамики, его значение и применение.

49. Типы окислительно – восстановительных реакций. Важнейшие окислители и восстановители.

Методом электронного баланса подберите коэффициенты:

Hg+HNO3 (разб.)Hg(NO3)2+NO+H2O;

50. Электролиз растворов, применение его для получения и рафинирования металлов (на примере электролиза сульфата меди с медным анодом).

51. Закон Г.И. Гесса, следствия из него, применение для расчетов тепловых эффектов химических реакций. Теплоты образования и теплоты сгорания химических веществ на примерах реакций окисления различных видов топлива.

52. Какие процессы происходят при коррозии цинка, покрытого слоем меди? Какое это покрытие?

53. Вычислите массу хлорида железа (ІІІ), необходимую для приготовления 300мл 0,01н раствора.

54. Второе начало термодинамики. Энтропия и её изменение в химических процессах.

Энергия Гиббса. Условие самопроизвольного протекания химических реакций. Расчеты изменений энтропии и энергии Гиббса для определения направленности протекания химических процессов.

55. Химическая коррозия металлов, ее причины. Коррозия алюминия в кислых и щелочных средах.

56. Железо, его физические и химические свойства. Соединения железа. Сплавы железа.

Чугун и сталь.

57. Скорость химических реакций и её зависимость от концентрации и температуры. Закон действующих масс К. Гульдберга и П. Вааге. Константа скорости химической реакции, ее физический смысл. Закон Вант-Гоффа. Энергия активации.

58. Сильные электролиты, их диссоциация. Состояние сильных электролитов в растворах, активность и коэффициент активности ионов.

59. Методом электронного баланса подберите коэффициенты в уравнениях:

Cu+HNO3(конц.)Cu(NO3)2 +NO2+H2O; Сu+HNO3(разб.) Cu(NO3)2 +NO+H2O;

60. Влияние катализаторов на скорость химических реакций. Гомогенный и гетерогенный катализ. Механизм действия катализаторов в гомогенном и гетерогенном катализах. Ингибиторы и промоторы в катализе. Понятие о цепных реакциях горения топлива.

61. Реакции обмена в растворах электролитов на примерах: Na2CO3+HCl;

Fe(OH)3+H2SO4;

62. Гальванокоррозия, причины ее возникновения. Коррозия сплава алюминия и меди в различных средах.

63. Понятие об электродах и электродных потенциалах. Стандартный водородный электрод.. Ряд стандартных электродных потенциалов. Уравнение Нернста. Гальванические элементы.

64.. Реакции обмена в растворах электролитов на примерах: Na2CO3+HCl;

Fe(OH)3+H2SO4;.

65. Строение атома хрома. Оксиды и гидроксиды хрома, их характер. Отношение хрома к сильным окислителям.

66. Общие сведения о растворах. Типы растворов. Водные и неводные растворы.

Энергетика процесса растворения. Растворимость веществ. Зависимость растворимости от природы и свойств растворителя и растворённого вещества.

67. Амфотерные электролиты, их диссоциация. Составьте ионно–молекулярные уравнения взаимодействия гидроксида хрома (III) с кислотами и щелочами.

68.. Гальванические элементы. Процессы, протекающие на электродах. Электродвижущая сила элемента.

69. Протекторная защита металлов от коррозии. Электрозащита. Ингибиторы коррозии.

70. Строение атома железа. Физические и химические свойства. Коррозия технического железа в различных средах.

71. Концентрация растворов, различные способы ее выражения. Характерные свойства растворов. Значение растворов в природе, химии, сельском хозяйстве и технике.

72. Составьте схемы электролиза расплава и раствора хлорида калия 73.Напишите уравнения электролитической диссоциации: хлорида гидроксоалюминия, силиката натрия, гидрофосфата железа (III), серной кислоты 74. Качественные реакции на катионы металлов переходных элементов.

75. Основные виды титриметрического анализа.

76. Основы качественного анализа топливных и смазочных материалов.

77. Вещество и его чистота. Аналитический сигнал и его виды. Химическая идентификация.

78. Кислотно-основное и окислительно-восстановительное титрование.

79. Гравиметрический метод анализа.

80. Электрохимические методы анализа.

81. Колориметрический метод анализа.

82. Определение кислотного числа топлива методом кислотно-основного титрования 83. Идентификация химического состава топлива.

84. Гравиметрический метод определения содержания сажи в моторном топливе.

85. Основные виды моторного топлива.

13. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

13.1. Рекомендуемая литература Основная 1. Общая химия. Учебное попосбие для вузов / Н.Л. Глинка М.: КиоРус, 2009 – 273 с, 2. Коровин Н.В. «Общая химия». М., Высшая школа, 2006г. – 557с.

3. Александрова Э.А., Демиденко О.А., Гергаулова Р.М. Лабораторные и практические работы ро общей и неорганической химии. Краснодар, КубГАУ.

Дополнительная 1. Кайгородова Е.А., Гайдукова Н.Г. ХИМИЯ ТОПЛИВНО-СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ. Краснодар, КубГАУ, 2008 – 147 с.

2. Гайдукова Н.Г., Кайгородова Е.А. Вода и её использование в технике, быту, сельском хозяйстве. Краснодар, КубГАУ, 2008 – 151 с.

3. Александрова Э.А., Демиденко О.А. «Химия металлов», Краснодар, КубГАУ, 4. Александрова Э.А., Сидорова И.И., «Химия неметаллов» Краснодар, КубГАУ,2003г.

5. Гайдукова Н.Г., Сидорова И.И. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПО

АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ «КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ ТИТРОВАНИЕ»

Краснодар, КубГАУ. 2007. 51 с 6. Александрова Э.А., Демиденко О.А., Тимофеева И.Ю., Попов И.Б. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ ПО ХИМИИ, Краснодар, КубГАУ, 2007 – 7. Гайдукова Н.Г., Кайгородова Е.А.. Вода и её использование в технике, быту, сельском хозяйстве. Краснодар, КубГАУ. 2008- 151с.

8. Александрова Э.А., Гайдукова Н.Г., Кошеленко Н.А., Ткаченко З.Н. Тяжелые металлы в почвах и растениях и их аналитический контроль. Краснодар, 2001 - 9. Князев Д.А., Смарыгин С.Н.«Неорганическая химия». М.: Высшая школа, 2004. 347с.

10. Александрова Э.А., Демиденко О.А. «Химия металлов», Краснодар, КубГАУ, 11. Фролов В.В. Химия, 3 – изд. – М.: Высшая школа, 1986, 541 с.

12. Александрова Э.А., Сидорова И.И., «Химия неметаллов» Краснодар, КубГАУ,2003г.

13. Практикум по неорганической химии /Под ред. А.Ф.Воробьева, С.И.Драбкина. – М.:

Химия, 1983, 198 с.

14. Коровин Н.В., Мингулина Э.И., Рыжова Н.Г. Лабораторные работы по химии. – М.:

Химия, 1986, 241 с.

15. Романцева Л.М., Лещинова З.Л. Суханова В.А. Сборник задачи упражнений по общей химии. М.: Высшая школа, 1991, - 244 с.

16.

М.: Высшая школа, 1987 – 287 с.

13.2 СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

1. Александрова Э.А., Сидорова И.И., Кошеленко Н.А. «Строение атома и периодическая система Д.И.Менделеева», Краснодар, КГАУ, 2001 г.

2. Александрова Э.А. «Энергетика химических процессов», Краснодар, КГАУ, г.

3. Александрова Э.А., Наумова Г.М. «Кинетика химических реакций и катализ», Краснодар, КГАУ, 2002г.

4. Александрова Э.А., Сидорова И.И. «Растворы электролитов и неэлектролитов»,Краснодар, КГАУ, 1996 г.

5. Александрова Э.А„ Ткаченко З.Н. «Методические разработки по коллоидной химии», Краснодар, КГАУ, 1995 г.

6. Александрова Э.А., Тимофеева И.Ю. «Гидролиз солей», Краснодар, КГАУ,2000г.

7. Александрова Э.А. «Водородный показатель растворов и его роль в сельскохозяйственной практике», Краснодар, КГАУ, 2001 г.

8. Александрова Э.А., Демиденко О.А., Наумова Г.М. «Окислительно-восстановительные реакции», Краснодар, КГАУ, 1997 г.

9. Александрова Э.А., Кошеленко Н.А., Ахрименко В.Е., Гергаулова Р.М. «Элементы 1-А подгруппы и их соединения», Краснодар, КГАУ. 2001 г.

10. Александрова Э.А., Демиденко О.А., Гергаулова Р.М, «Элементы II-А подгруппы и их соединения», Краснодар, КГАУ, 2001 г.

11. Александрова Э.А., Ткаченко З.Н„ Гергаулова Р.М. «Химия элементов IV - А подгруппы», Краснодар, КГАУ, 1998 г.

12. Александрова Э.А., Кошеленко Н.А., Тимофеева И.Ю., Гергаулова Р.М, «Химия элементов У-А подгруппы», Краснодар, КГАУ, 1997 г.

13. Александрова Э.А., Абаева С.С. Сидорова И.Ю. «Химия р-элементов У1-А подгруппы», Краснодар, КГАУ, 1998 г.

14. Александрова Э.А., Тимофеева И.Ю. «Химия элементов УП-А подгруппы», Краснодар, КГАУ, 1997г.

15. Александрова Э.А., Есипова М.В. «Учебно-методическое пособие для подготовки к занятиям по неорганической химии и текущего самоконтроля с применением персонального компьютера»

программа), Краснодар, КГАУ, 2001 г.

17. А.Александрова, М.В.Цымбал. Лабораторная работа с компьютерным моделирование кислотноосновного титриметрического анализа. Краснодар, КГАУ, 2002 г.

б) Наглядные пособия (н.п.) к лекциям и лабораторно-практическим занятиям по Лекция №1 Основные понятия и законы химии Закон кратных отношений.

Закон простых объемных отношений Закон Авогадро Закон эквивалентов.

Лекция № 2 Теория строения атома Формы электронных облаков Пространственная ориентация электронных облаков.

Правило Гунда.

Лекция № 3 Периодический закон и периодическая система д.И. Менделеева Периодическая система химических элементов.

Периодическое изменение потенциалов ионизации атомов.

Периодическое изменение атомных радиусов химических элементов.

Периодическое изменение электроотрицательности атомов элементов Лекция № 4 Химическая связь Ковалентная полярная и неполярная связь.

Донорно-акцепторный механизм ковалентной связи.

Связывающие и разрыхляющие орбитали.

- и - связи в молекуле азота.

Гибридизация атомных орбиталей.

Графические формулы химических соединений. Схема образования молекул НС1, Н2О, NH3.

Поляризация молекул.

Ионная связь.

Типы пространственных кристаллических решеток.

Водородная связь. Ассоциация молекул воды.

Структура молекул хлорофилла и гемоглобина.

Лекция № 5 Химическая кинетика и химическое равновесие Основные закономерности химических превращений.

Влияние температуры и давления на выход аммиака.

Химическое равновесие процесса диссоциации йодистого водорода.

Направленность процессов в природе.

Термодинамические характеристики неорганических веществ.

Лекция № 6 Растворы, их свойства. Коллоидные системы Вода как растворитель. Упругость паров воды. Прибор для обессоливания воды.

Диаграмма состояния воды. Свойства тяжелой воды.

Растворимость твердых веществ в воде. Произведение растворимости солей.

Растворимость газов в воде. Явление осмоса. Осмотическое давление.

Явление эбулиоскопии и криоскопии.

10.Равновесие жидкость - кристаллы. Диаграмма плавкости. 11.Прибор для фильтрования.

12.Эффект Тиндаля в коллоидных системах.

13.Броуновское движение. Строение мицеллы - элементарной частицы коллоидов Лекция № 7. Теория электролитической диссоциации (ТЭД).

Водородный показатель растворов. Гидролиз солей.

Природа электропроводности растворов электролитов.

Диссоциация соляной кислоты. Диссоциация хлорида натрия.

Степени диссоциации для сильных и слабых электролитов.

Константы диссоциации слабых электролитов.

Характер диссоциации ионных соединений в зависимости от зарядов и радиусов их ионов.

Шкала рН. Доноры и акцепторы протонов Протолитическое равновесие. Окраска индикаторов.

Буферные системы. Аммиачный буфер. Ацетатный буфер.

Лекция № 8, 9, 10 Электрохимические процессы. Коррозия металлов Гидратация поверхностно расположенных катионов металла в водной среде.

Двойной электрический слой на границе «металл-раствор».

Электрохимическая реакция.

Схема устройства для определения стандартного потенциала цинка.

Схема устройства для определения стандартного потенциала цинка.

.Ряд стандартных электродных потенциалов.

Схема концентрационной цепи.

Окислительно - восстановительная цепь.

Стандартные электродные потенциалы некоторых окислительно-восстановительных систем.

Схема устройства водородно-кислородного топливного элемента.

Схема процессов, протекающих при электролизе расплавленного хлорида натрия.

Схема электролиза водного раствора сульфата никеля.

Схема электрохимического рафинирования меди.

Схема электролиза сульфата никеля с никелевым анодом.

Свинцовый аккумулятор Основные типы коррозионных разрушений металлов Химическая коррозия, протекающая на поверхности металлов в газовой среде.

Коррозионные процессы, протекающие в короткозамкнутых гальванопарах Протекторная защита подземного трубопровода.

Лекция № 11, 12, 13 Химия металлов Свойства металлов VIII-группы. Свойства металлов VII-группы. Свойства металлов VI-группы.

Свойства металлов V-группы. Свойства металлов IV- группы. Свойства металлов III-группы.

Свойства металлов II-группы. Свойства металлов I- группы Лекция № 14, 15, 16, 17,18 Органические соединения. Моторное топливо. Полимеры Генетическая связь между классами органических соединений Полимеры в автопроме Виды моторного топлива Схема «перикисной» теории детонации бензина Экологические нормативы качества бензина и дизтоплива (РФ и ЕС) 13.3 Пакеты прикладных программ для проведения лабораторно-практических занятий и лекций База данных в программе Power Point мультимедийных презентации к лекциям для студентов специальности 110301.65 «Механизация сельского хозяйства» факультета механизации сельского хозяйства по дисциплине «Химия»

Список мультимедийных презентаций демонстрируемых при чтении лекций Периодический закон и периодическая Кайгородова Е.А.

Энергетика и направление протекания Шабанова И.В.

Химическая кинетика и катализ. Химическое Смазочные материалы и специальные Кайгородова Е.А., 18. Химия и охрана окружающей среды Гайдукова Н.Г. Лекции с мультимедийными презентациями приложены на диске. Имеется акт внедрения от 31.01.

4. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

1. Материально-техническое обеспечение дисциплины 1. Специализированная лекционная аудитория (Л.А.) на 100чел. (412 зоф) Лабораторный стол для проведения опытов Пульт управления зашториванием окон Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева в 1. Наглядное пособие « Ряд стандартных электродных потенциалов»

2.Специализированная лаборатория для подготовки лекционных опытов Шкафы для хранения приборов, наглядных пособий.

Стеллажи для размещения наглядных пособий Лабораторная посуда, необходимая для проведения 2. демонстрационных опытов.

Лабораторная мебель и техсредства в лаборатории (130,132, 231-234 (зоф)) Стол аудиторный, покрытый плиткой Стол аудиторный, двухместный, покрытый пластиком Стулья аудиторные, круглые, без спинки 4. Лабораторное оборудование, приборы и реактивы в лаборатории (ЛНОХ) Штативы металлические для бюреток Набор реактивов: HCl, HNO3, NaOH, KOH, NH4OH, KCl, NaCl, NiSO4, CoCl2, CuSO4, FeCl3, NH4CNS, K4[Fe(CN)6], K3[Fe(CN)6], Na[Sb(OH)6], дефиниламин, Реактив Несслера, Cr2(SO4)3, Al2(SO4)3, молибденовая жидкость, Ca(OH)2, K2Cr2O7, соль Мора, AgNO

ПРОТОКОЛ СОГЛАСОВАНИЯ

рабочей программы по курсу «Химия» со смежными дисциплинами специальности Проф. _ Сидоренко С.М. Протокол № 16 от 24.05.10 г.

2010 г. Зав. кафедрой неорганической

КАЛЕНДАРНО – ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

Недели Лекции Темы по электроотрицательность, возможные и типичные состояния 4.Металлическая связь, ее особенности, основные типичные Энергетика и направление протекания химических расчетов тепловых эффектов химических реакций.

веществ на примерах реакций окисления различных видов Химическая кинетика и катализ. Химическое равновесие.

Коллигативные свойства растворов неэлектролитов 1. Теория электролитической диссоциации, причины Электродные потенциалы. Гальванические элементы.

1. Классификация электрохимических процессов.

2. Стандартный водородный электрод и водородная 3. Ряд стандартных электродных потенциалов.

6. Электрохимическая и концентрационная поляризация.

1. Последовательность электродных процессов на катоде 5. Практическое применение электролиза: получение металлов, электрохимическая обработка металлов и сплавов, электрохимическая защита, легирование металлов.

1. Общая характеристика металлов, их физические 4. Интерметаллические соединения и твёрдые растворы 1. Лёгкие конструкционные металлы. Бериллий, магний, 2. Физические и химические свойства, их соединения, 3. Тяжёлые конструкционные металлы, d-элементы IVIII подгрупп.

энергетические зоны (валентная, запрещённая и зона 4. Обзор p-элементов обладающих полупроводниковыми свойствами (бор, углерод, кремний, германий и др.).

1. Строение, классификация и свойства органических 2. Основные физико-химические характеристики топлива 3. Способы получения бензинов и дизельного топлива 4. Понятие о физико-химических процессах горения применяемых при обработке деталей автомобиля.

3. Физико-химические свойства смазочных масел 2. Химия полимерных конструкционных материалов.

1. Технический прогресс и экологические проблемы.

3. Водородная энергетика. Получение и использование 4. Охрана водного бассейна. Характеристика сточных Классы неорганических соединений.

2. Выполнить лабораторную работу по теме «Классы неорганических Основные понятия и законы химии.

«Определение молярной массы Основные закономерности химических 3. Решить задачи на смещение химического равновесия и нахождение скорости 1.3 Полной характеристики атома 2. Научиться определять возможные степени окисления атома исходя из его положения в периодической системе Периодический закон и периодическая система элементов в свете учения о 1.2 Изменение ЭО, энергии ионизации, ОВ домашнего активности элементов в периодической задания 1.3 Положение металлов и неметаллов в периодической таблице Химическая связь в молекулах, механизм образования.

неполярная) Выполнить контрольную работу № Концентрация растворов.

электролитов, антифризов, моющих индивидуальны Коллигативные свойства растворов Растворы электролитов в химических 1.3 Кислоты, соли и основания с позиции теории электролитической диссоциации 2. Выполнить лабораторную работу «Теория электролитической диссоциации»

Водородный показатель среды и его определение.

Электрохимические процессы.

Гальванический элемент 2. Выполнить лабораторную работу Электролиз растворов 1.3 Вторичные процессы протекающие на индивидуальны 2. Рассмотреть практическое 3. Выполнить лабораторную работу Химическая и электрохимическая коррозия металлов.

2. Выполнить лабораторную работу Выполнить контрольную работу № Общие свойства металлов применение в технике и сельском хозяйстве лабораторной 1.2.Окислительно-восстановительные свойства соединений металлов.

2.Выполнить лабораторную работу «Взаимодействие металлов с кислотами и Свойства металлов IV-VII групп 1.2 Сверхпроводники 1.3 Полупроводники (легирование) 3. Выполнить лабораторную работу Горюче-смазочные материалы 2. Выполнить лабораторную работу «Определение основных параметров моторного топлива»

Количественный анализ.

анализа (титриметрия, потенциометрия, заданий. Отчет «Определение общей жесткости воды»

Проф. /В.А.Масливец/ Протокол № 16 от 24.05.2010г.

2010г.

Декан ф-та механизации проф._/Е.А.Кайгородова/ проф. _ /С.М. Сидоренко/ 2010г.

КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Химия». Курс I. Семестр I. Ускоренная и обычная формы обучения Лекции Темы по рабочей 11. Металлические, кислотно-основные и окислительновосстановительные свойства элементов и элементарных 3. Ход диссоциации в зависимости от характера химических связей в молекулах электролитов; два вида

2. ПЛАН ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ

2. Классы неорганических соединений.

оксидов, кислот, гидроксидов и солей.

3.Выполнить лабораторную работу по теме «Классы неорганических соединений»

2. Периодический закон и периодическая Период, группа в периодической системе Положение металлов и неметаллов в периодической таблице 2. Растворы электролитов в химических 2. 1 Выполнить лабораторную работу «Теория электролитической диссоциации»

Электрохимические процессы.

Гальванический элемент. Электролиз 1.1. Методику составления схем гальванических элементов и аккумуляторов,.

«Гальванические элементы. Электролиз Химическая и электрохимическая коррозия «Коррозия металлов»

4. 4. График выполнения контрольной работы л/с 3. Контроль за выполнением отдельных разделов (заданий) выставляется з/с 5. Защита контрольной работы 5. График выполнения курсового проекта (работы)

ПРИЛОЖЕНИЯ К РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЕ

Выписка из Государственного образовательного стандарта высшего дипломированного специалиста 660300 « Агроинженерия», утвержденного 05.04.2000 г. (регистрационный номер 312 с/дс).

ЕН.Ф.04. Химические системы: растворы, дисперсные системы, электрохимические системы, катализаторы и каталитические системы, полимеры и олигомеры; химическая термодинамика и кинетика; энергетика химических процессов, химическое и фазовое равновесие, скорость реакции и методы ее регулирования; реакционная способность веществ; химия и периодическая система элементов, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства веществ, химическая связь, комплементарность, химическая идентификация: качественный и количественный анализ, строение атома, неорганическая химия (химия элементов), Примерная (типовая) учебная программа дисциплины Министерство образования Российской Федерации «УТВЕРЖДАЮ» Председатель научно- «УТВЕРЖДАЮ»

методического Совета по химии начальник Управления образовательных для специальности а 660300 « Агроинженерия», утвержденного 05.04.2000 г.

Цель дисциплины - развитие химического и экологического мышления у выпускников инженерных факультетов сельскохозяйственных вузов, формирование естественно-научных представлений о веществах к химических процессах в природе, при использовании сельскохозяйственной техники и средств интенсификации производства, при переработке сельскохозяйственной продукции. В результате изучения дисциплины студент должен знать основы классификации и номенклатуры солей, кислот, оснований, углеводородов и их производных, полимеров, поверхностно-активных веществ; основные законы химии и их практическое применение; общие закономерности протекания химических процессов природного и производственного характера (основы химической термодинамики, кинетики, равновесия); основы электрохимических процессов в различных технических устройствах (химические источники тока, электролизеры) и при взаимодействии машин и оборудования с окружающей средой (коррозия, способы защиты от коррозии); основные химические и физико-химические свойства металлов, сплавов, неметаллов, полимеров, применяемых в агроинженерной практика; основные свойства растворов различных веществ, способы расчета и приготовления растворов требуемых концентраций, методы контроля параметров растворов (концентраций. рН. жесткости воды и т.д.);основные химические превращения материалов и веществ при использовании в производстве и хранении: минеральных удобрений, топлив и смазок, конструкционных материалов при контакте с почвой, моющими средствами, минеральными и органическими удобрениями и т.д.

Должен уметь:

оценить возможные отрицательные последствия на окружающую среду производственной деятельности, связанной с использованием экологически опасных веществ или образующихся в процессе производства в количествах, превышающих предельно допустимые концентрации (ПДК):

оценить конструкционные и эксплуатационные свойства материалов, применяемых вех.

машинах и оборудовании; идентифицировать технические материалы, используемые в с.х.

производстве (минеральные удобрения, средства защиты растений и др.); имеющем целью формирования у студентов целостного естественнонаучного мировоззрения. Опираясь на полученные в средней школе химические знания, программа предусматривает дальнейшее углубление современных представлений в области химии, без знания основ которой невозможна подготовка бакалавра. Без знания химии невозможно решение экологических, сырьевых и энергетических проблем, которые стоят перед человечеством.

ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ РАЗДЕЛЫ

ВВЕДЕНИЕ

ХИМИЯ КАК ЧАСТЬ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ. Предмет химии. Вещество. Виды химических реакций. Связь химии с другими науками. Значение химии в формировании мышления, в изучении природы и развитии техники. Химия и проблемы экологии.

РАЗДЕЛ 1. ОСНОВЫ СТРОЕНИЯ ВЕЩЕСТВА

1.1 Электронное строение атома и систематика химических элементов. Квантовомеханическая модель атома. Принцип Паули и правило Хунда. Строение многоэлектронных атомов. Периодическая система Д.И.Менделеева и изменение свойств элементов и их соединений.

Окислительно-восстановительные свойства элементов.

1.2 Химическая связь. Основные типы и характеристики связи. Ковалентная и ионная связи.

Метод валентных связей. Гибридизация. Понятие о методе молекулярных орбиталей. Строение и свойства простейших молекул.

1.3 Типы взаимодействия молекул. Комплексные соединения. Основные виды взаимодействия молекул. Силы межмолекулярного взаимодействия. Водородная связь. Донорно-акцепторное взаимодействие молекул. Комплексные соединения. Комплексы, комплексообразо-ватели, лиганды, заряд и координационное число комплексов. Типы комплексных соединений. Понятие о теориях комплексных соединений.

1.4 Химия вещества в конденсированном состоянии. Агрегатное состояние вещества.

Химическое строение твердого тела. Аморфное состояние вещества. Кристаллы. Кристаллические решетки. Химическая связь в твердых телах. Металлическая связь и металлы. Химическая связь в полупроводниках и диэлектриках. Реальные кристаллы. Простое вещество. Изомерия и аллотропия.

РАЗДЕЛ II. ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВЕЩЕСТВ

Элементы химической термодинамики. Энергетические эффекты химических реакций.

2.1.

Внутренняя энергия и энтальпия. Термохимия. Термохимические законы и уравнения. Энтальпия образования химическихсоединений. Стандартное состояние. Энтропия и ее изменение при химических процессах. Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца и их изменения при химических процессах. Условия самопроизвольного протекания химических| реакций. Условия химического равновесия. Обратимые и необратимые реакции. Химическийпотенциал. Активность и коэффициент активности.

Химическое и фазовое равновесия. Закон действия масс. Константа равновесия и ее 2.2.

связь с термодинамическими функциями. Принцип Ле Шателье.Химическое} равновесие в гетерогенных системах. Фазовое равновесие. Правило фаз. Распределение веществ вгетерогенных системах. Поверхностные явления. Сорбция. Адсорбционное равновесие. Гетерогенные дисперсные системы.

Химическая кинетика. Скорость гомогенных химических реакций. Основное химическое 2.3.

уравнение. Зависимость скорости химических реакций от температуры. Энергия, активации.

Гомогенный катализ. Цепные реакции. Физические методы ускорения химических реакций.

Колебательные реакции. Скорость гетерогенных химических реакций. Гетерогенный катализ.

Растворы. Определение и классификация растворов. Растворы неэлектролитов и 2.4.

электролитов. Водные растворы электролитов. Ассоциированные и неассоциированыые электролиты. Свойства растворов ассоциированных электролитов. Активность. Особенности воды как растворителя. Электролитическая диссоциация воды. Водородный показатель среды. Ионные реакции в растворах. Диссоциация комплексных соединений. Теория кислот и оснований.

Константы кислотности и основности.

Коллоидные системы. Дисперсность и дисперсные системы. Классификация коллоидных 2.5.

систем. Золи игели. Мицеллы и их строение. Получение коллоидных растворов. Устойчивость коллоидных систем, оптические и электрические свойства.

Методы получения и разрушения коллоидных систем. Коллоиды в природных системах. Растворы полимеров.

2.6 Электрохимические процессы. Окислительно-восстановительные процессы. Определение и классификация электрохимических процессов. Законы Фарадея. Термодинамика электродных процессов. Понятие об электродных потенциалах. Гальванические элементы, ЭДС и ее измерение. Стандартный водородный электрод и водородная шкала потенциалов. Уравнение Нернста. Потенциалы металлических, газовых и окислительно-восстановительных электродов.

Ионселективные электроды и сенсоры. Мембраны и мембранный потенциал. Кинетика электродных процессов. Электрохимическая и концентрационная поляризация. Электролиз.

Последовательность электродных процессов. Выход по току. Электролиз с нерастворимыми и растворимыми анодами.

Коррозия и защита металлов и сплавов. Основные виды коррозии. Химическая коррозия.

Электрохимическая коррозия. Коррозия под действием блуждающих токов. Методы защиты от коррозии: легирование, электрохимическая защита, защитные покрытия. Изменение свойств коррозионной среды. Ингибиторы коррозии.

3. ИЗБРАННЫЕ РАЗДЕЛЫ ХИМИИ, ИЗУЧАЕМЫЕ ПО ВЫБОРУ КАФЕДРЫ С УЧЕТОМ

НАПРАВЛЕНИЯ

3.1. Химия металлов. Зависимость свойств металлов от их положения в периодической системе Д. И. Менделеева. Основы физико-химического анализа. Интерметаллические соединения и твердые растворы металлов. Основные методы получения металлов. Физико-химические процессы при сварке и пайке металлов. Свойства р-металлов и их соединений. Свойства переходных металлов, d-элементы IV — VII групп. Химия элементов железа, их сплавы и химические соединения. Химия платиновых металлов. Химия металлов подгрупп меди и цинка.

3.2 Химия неметаллов. Зависимость свойств неметаллов от их положения в периодической таблице Д.И. Менделеева. Бор и его соединения. Азот, фосфор и их соединения. Элементы VI и VII групп и их соединения. Неорганическая химия р-элементов IV группы. Химия полупроводников. Углерод и его аллотропные формы. Монооксид и диоксид углерода.

Карбонаты. Карбиды. Кремний и германий и их соединения. Силициды. Силикаты. Стекло, Ситаллы. Фарфор, техническая и строительная керамика. 3.3 Сверхпроводящие материалы.

Полупроводниковые соединения. Физико-химические способы обработки полупроводников.

3.4 Химия вяжущих веществ. Определение и классификация вяжущих веществ и их свойства.

Воздушные и гидравлические, известковые и гипсовые вяжущие вещества. ементы, бетон.

3.5 Элементы органической химии. Строение, классификация и свойства органических соединений. Углеводороды и их производство.

Химия органического топлива. Понятие о физико-химических процессах горения топлив.

Продукты горения и защита воздушного бассейна.

Водород - топливо будущего.

Химия смазочно-охлаждающих средств и рабочих сред гидравлических систем.

Органические полимерные материалы. Методы получения полимеров, полимеризация, поликонденсация. Строение и свойства полимеров. Применение полимеров.

3.6 Химия воды. Строение молекул и свойства воды. Диаграмма плавкости систем вода — соль.

Химические свойства воды. Природные воды и их состав. Сточные воды и их состав. Основные способы водоподготовки и очистки сточных вод. Охрана водного бассейна.

3.7 Электрохимические системы. Химические источники тока. Электрохимические энергоустановки. Электрохимические преобразователи, конденсаторы. Электрохимическая обработка металлов. Электрохимические покрытия.

3.8 Химическая идентификация. Вещество и его чистота. Аналитический сигнал и его виды.

Химическая идентификация. Кислотно-основное и окислительно-восстановительное титрование.

Гравиметрический и колориметрический анализ. Электрохимические методы анализа.

Химический эквивалент и молярная масса эквивалента.

Измерение тепловых эффектов химических реакций.

Скорость химических реакций.

Химическое равновесие.

Адсорбционное равновесие.

Концентрация растворов.

Свойства водных растворов электролитов.

Водородный показатель среды.

Гидролиз солей.

Окислительно-восстановительные реакции..

Электродвижущая сила и напряжение гальванических элементов.

Электролиз; электрохимический эквивалент.

Коррозия металлов.

Защита металлов от коррозии.

Химические свойства металлов.

Свойства соединений магния и кальция; жесткость воды.

Свойства алюминия и его соединений.

Соединения металлов побочных подгрупп.

Аккумуляторы.

Получение и свойства гальванопокрытий.

Строение атома.

Метод валентных связей. Гибридизация.

Комплексные соединения.

Энтальпийные характеристики процессов. Закон Гесса и его следствия.

Энергия Гиббса. Энтропия.

Закон действия масс. Константа равновесия.

Химическая кинетика и катализ.

Способы выражения концентраций растворов. Их взаимный пересчет.

Различие свойств ассоциированных и неассоциированных электролитов.

Электрохимические процессы.

Химия металлов.

Химия неметаллов.

Классификация и свойства органических соединений Литература Основная 1. Курс химии /Под ред. Н.В.Коровина, 2-е изд.- М.: Высшая школа, 1990.

2. Фролов В.В. Химия, 3-е изд.— М.: Высшая школа, 1986.

Практикум по неорганической химии /Под ред.А.Ф.Воробьева, С.И.Дракина.- М.: Химия, 1983.

Коровин Н.В., Мингулина Э.И., Рыжова Н.Г. Лабораторные работы по химии.- М.: Высшая школа, 1986.

Дополнительная 1. Романцева Л.М., Лещинская З.Л., Суханова В.А. Сборник задач и упражнений по общей химии.М.: Высшая школа, 1991.

2. Новиков Г.И. Основы общей химии,— М.: Высшая школа, 1988.

Устанавливаемая кафедрой Приводится в рабочей программе с включением литературы, издаваемой в вузе или вузах региона.

Программу составили :

авторы программы:

Воробьев А. Ф. — академик АН ВШ, профессор Российского химико-тсхпологпческого университета им. Д. И. Менделеева;

Коровин Н. В. — профессор Московского энергетического института.

ответственный редактор Воробьев А. Ф. — академик АН ВШ, профессор Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ

ПО ПРОВЕДЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ

(ЛАБОРАТОРНЫХ) ЗАНЯТИЙ ПО КУРСУ

1. Александрова Э.А., Демиденко О.А., Гергаулова Р.М. Лабораторные и практические работы ро общей и неорганической химии. Краснодар, КубГАУ. 2004. 551 с 2. Кайгородова Е.А., Гайдукова Н.Г., Тимофеева И.Ю. ХИМИЯ ТОПЛИВНОСМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ. Краснодар, КубГАУ. 2007 64с 3. Гайдукова Н.Г., Сидорова И.И. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПО АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ «КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ ТИТРОВАНИЕ» Краснодар, КубГАУ. 2007. 51 с 4. Александрова Э.А., Демиденко О.А., Тимофеева И.Ю., Попов И.Б. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ ПО ХИМИИ, Краснодар, КубГАУ, 2007 – 64 с.

5. Гайдукова Н.Г., Кайгородова Е.А..

хозяйстве. Краснодар, КубГАУ. 2008- 151с Знакомство с работой в лаборатории.

Классы неорганических соединений.

1.1 Получение и свойства оксидов, кислот, гидроксидов и солей.

1.2 Генетическая связь между классами 1.3 Химические свойства кислот, оснований, солей.

Выполнить лабораторную работу по теме «Классы неорганических Основные понятия и законы химии.

3. Выполнить лабораторную работу «Определение молярной массы Основные закономерности химических превращений.

химического равновесия и нахождение скорости химической реакции Строение атома.

1.1 Электронных формул строения теоретическим понятиям 1.2 Электронно-графических формул 2. Решение типовых задач 1.3 Полной характеристики атома 3. Контроль выполнения Научиться определять возможные домашних задний С. 11степени окисления атома исходя 16(4) Периодический закон и периодическая система элементов в свете учения о строении атома.

1.1 Период, группа в периодической системе 1.2 Изменение ЭО, энергии ионизации, ОВ активности элементов в периодической таблице 1.3 Положение металлов и неметаллов в периодической таблице Химическая связь в молекулах, механизм образования.

1. Изучить особенности соединений с С.83-102(1) 1.1 Ковалентная связь (полярная и С.108-110(1) Концентрация растворов.

Коллигативные свойства растворов 1. Решение задач на нахождение температуры замерзания антифризов различной концентрации 2. Изучить 1-ый и 2-ой законы Рауля.

10 Растворы электролитов в химических реакциях.

позиции теории электролитической 3. Контроль выполнения «Теория электролитической диссоциации»

11 Водородный показатель среды и его 2 1.Проведение определение.

1.2.Гидролиз солей. Способы определения 3. Контроль выполнения 1.2 Способы расчета по уравнению 3. Подготовка докладов.

1.3 Способы измерения и расчета 4 Контроль выполнения «Гальванические элементы»

1.Изучить процессы электролиза растворов:

1.4.Рассмотреть практическое применение 3. Подготовка докладов.

электролиза в ремонте с/х техники. С.426-434(1) 2.Выполнить лабораторную работу «Электролиз растворов»

13 Химическая и электрохимическая коррозия металлов.

2. Выполнить лабораторную работу 14 Выполнить контрольную работу № 2 Общие свойства металлов 1. Изучить:

1.1.Свойства металлов и их соединений и применение в технике и сельском хозяйстве 1.2 Окислительно-восстановительные свойства соединений металлов.

2.Выполнить лабораторную работу «Взаимодействие металлов с кислотами и щелочами»

Свойства металлов IV-VII групп Основы органической химии 1. Изучить:

1.1 Свойства основных классов органических соединений.

1.2Рассмотреть химический состав антифризов 2. Выполнить лабораторную работу «Качественные реакции основных классов органических соединений»

Горюче-смазочные материалы 1.Изучить:

1.1Основные виды моторного топлива.

1.2Способы получения моторного топлива 1.3Виды присадок к бензину и дизтопливу (вязкость, плотность, содержание смол и непредельных углеводородов, йодное и кислотное числа) 2. Выполнить лабораторную работу «Определение основных параметров моторного топлива»

1.1Основные методы количественного С.132-135(5) «Определение общей жесткости воды»

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

Лекция № 1 Основные понятия и законы химии 1.Основные понятия химии 2. Атомно-молекулярное учение 3.Стехеометрические законы химии Основные понятия химии Явления – различные изменения, которые происходят с веществами.

Химические явления: одни вещества превращаются в другие, отличающиеся от исходных составом и свойствами, при этом состав ядер атомов не изменяется.

Физические явления: меняется физическое состояние веществ (парообразование, плавление, электропроводность, выделение тепла и света, ковкость и др.) или образуются новые вещества с изменением состава ядер атомов.

Вещества молекулярного строения – вещества, основной структурной единицей которых является молекула.

Вещества немолекулярного строения – вещества, основными структурными единицами которых являются атомы или ионы.

Вещество – совокупность большого числа частиц, находящаяся в определённом агрегатном состоянии.

Основные сведения о строении атома.

Химический элемент - это вид атомов, характеризующийся определенными зарядами ядер и строением электронных оболочек.

Основной структурной единицей веществ атомного строения является атом.

Атом – мельчайшая, электронейтральная, химически неделимая частица вещества, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженной электронной оболочки.

Электронная оболочка – совокупность движущихся вокруг ядра электронов.

Электрон – одна из элементарных частиц материи, обладающая массой покоя и элементарным отрицательным зарядом.

Атомное ядро – центральная, положительно заряженная, сложно организованная часть атома, состоящая из нуклонов, связанных между собой ядерными силами.

Нуклоны – общее название двух типов частиц, протонов и нейтронов.

С точки зрения атомной физики протон и нейтрон являются двумя состояниями одной и той же частицы – нуклона.

Нуклон – структурная единица ядра атома, которая может находиться в двух состояниях, протона и нейтрона.

Заряд ядра - положительный, по величине равен количеству протонов в ядре или электронов в нейтральном атоме и совпадает с порядковым номером элемента в периодической системе. Сумма протонов и нейтронов атомного ядра называется массовым числом A = Z + N.

Изотопы - химические элементы с одинаковыми зарядами ядер, но различными массовыми числами за счет разного числа нейтронов в ядре.

Аллотропия - явление образования химическим элементом нескольких простых веществ, различающихся по строению и свойствам. Простые вещества- молекулы, состоят из атомов одного и того же элемента.

Cложные вещества - молекулы, состоят из атомов различных химических элементов.

Заряд ядра атома соответствует атомному номеру элемента в периодической системе (Z).

Заряд ядра определяется числом протонов: N(11p) = Z Так как атом - электронейтральная частица, то: N(e-) = N(p) = Z Массовое число – сумма числа протонов и нейтронов в ядре данного атома. А = N(11p) + N(10n) Массовое число атома примерно равно округлённой до целой величины относительной атомной массе.

Для расчета числа нейтронов в ядре: N(10n) = A – Z Международная единица атомных масс равна 1/12 массы изотопа 12C - основного изотопа природного углерода. 1 а.е.м = 1/12 • m (12C) = 1,66057 • 10-24 г Относительная атомная масса - безразмерная величина, равная отношению средней массы атома элемента (с учетом процентного содержания изотопов в природе) к 1/12 массы атома 12C.

Молекула – электронейтральная частица вещества, представляющая собой замкнутую совокупность конечного числа атомов, связанных между собой и образующих определённую структуру.

Относительная молекулярная масса вещества равна сумме относительных атомных масс всех элементов с учетом индексов.

Абсолютная масса молекулы равна относительной молекулярной массе, умноженной на а.е.м.

Число атомов и молекул в обычных образцах веществ очень велико, поэтому при характеристике количества вещества используют специальную единицу измерения - моль.

Количество вещества,n, моль - количество вещества, содержащее столько же структурных едениц, сколько содержится атомов в 12 г углерода.

Количество частиц в 1 моль любого вещества одно и то же и равно 6,02•10 23. (Постоянная Авогадро имеет размерность - моль-1).

Молярная масса вещества равна отношению массы вещества к соответствующему количеству вещества.

Стехеометрические законы химии Закон сохранения массы вещества Закон постоянства состава химических соединений Закон эквивалентов Закон кратных отношений Объемный закон Гей-Люссака Положение Авогадро Закон сохранения массы материи (М.В.Ломоносов, 1748 г.; А.Лавуазье, 1789 г.) Закон сохранения массы и энергии вещества (современная формулировка):

В изолированной системе общая масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна общей массе продуктов реакции.

Составление химических уравнений включает три этапа:

Запись формул веществ, вступивших в реакцию (слева) и продуктов реакции (справа), соединив их по смыслу знаком «+» :Са + O2 = СаО Подбор коэффициентов для каждого вещества так, чтобы количество атомов каждого элемента в левой и правой части уравнения было одинаково:2Са + O2 = 2СаO Проверка числа атомов каждого элемента в левой и правой частях уравнения.

Закон постоянства состава Впервые сформулировал Ж.Пруст (1808 г).

Все индивидуальные химические вещества имеют постоянный качественный и количественный состав и определенное химическое строение, независимо от способа получения.

На основании этого закона состав веществ выражается химической формулой с помощью химических знаков и индексов. Например, Н2О, СН4, С2Н5ОН и т.п.

Закон постоянства состава справедлив для веществ молекулярного строения. Наряду с веществами, имеющими постоянный состав, существуют вещества переменного состава. К ним относятся соединения, в которых чередование нераздельных структурных единиц (атомов, ионов) осуществляется с нарушением периодичности.

В связи с этим современная формулировка закона постоянства состава содержит уточнения: Состав соединений молекулярного строения, то есть состоящих из молекул, является постоянным независимо от способа получения.

Состав же соединений с немолекулярной структурой (с атомной, ионной и металлической решеткой) не является постоянным и зависит от условий получения.

Закон кратных отношений (Д.Дальтон, 1803 г.) Если два химических элемента дают несколько соединений, то весовые доли одного и того же элемента в этих соединениях, приходящиеся на одну и ту же весовую долю второго элемента, относятся между собой как небольшие целые числа.

Число атомов кислорода в молекулах этих соединений, приходящиеся на два атома азота, относятся между собой как 1 : 3 : 4 : 5.

Закон объемных отношений(Гей-Люссак, 1808 г.) Объемы газов, вступающих в химические реакции, и объемы газов, образующихся в результате реакции, относятся между собой как небольшие целые числа".

Соотношение объемов равноV(CO):V(О2):V(СО2) = 2:1: Следствие. Стехиометрические коэффициенты в уравнениях химических реакций для молекул газообразных веществ показывают, в каких объемных отношениях реагируют или получаются газообразные вещества.

Закон Амедео Авогадро (1811 г.) В равных объемах различных газов и паров при одинаковых условиях (температура, давление и т.д.) содержится одинаковое число молекул.

Закон справедлив только для газообразных веществ.

Одно и то же число молекул различных газов при одинаковых условиях занимает один и тот же объем.

При нормальных условиях (0°C = 273°К, 1 атм = 101,3 кПа) 1 моль любого газа занимает объем Vn =22,4 л/моль.

Объединенный газовый закон - объединение трех независимых частных газовых законов: ГейЛюссака, Шарля, Бойля-Мариотта, уравнение, которое можно записать так: P1V1 / T1 = P2V2 / T Из объединенного газового закона при P = const (P1 = P2) можно получить V1 / T1 = V2 / T (закон Гей-Люссака); при Т= const (T1 = T2): P1V1 = P2V2 (закон Бойля-Мариотта); при V = const Уравнение Клайперона-Менделеева Если записать объединенный газовый закон для любой массы любого газа, то получается уравнение Клайперона-Менделеева: pV= (m / M) RT где m - масса газа;M - молекулярная масса; p - давление; V - объем;T - абсолютная температура (°К);

R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль • К) Для данной массы конкретного газа отношение m / M постоянно, поэтому из уравнения КлайперонаМенделеева получается объединенный газовый закон.

Относительная плотность газов показывает, во сколько раз 1 моль одного газа тяжелее (или легче) моля другого газа. DA(B) = = M(B) / M(A) Закон эквивалентов был сформулирован У.Волластоном в 1807 г.

Массы реагирующих веществ относятся между собой как молярные массы эквивалентов.

Химический эквивалент - это реальная или условная частица вещества, которая в данной кислотноосновной реакции эквивалентна одному катиону водорода или в данной окислительно-восстановительной реакции – одному электрону.

Фактор эквивалентности fэкв– число, обозначающее, какая доля реальной частицы вещества эквивалентна одному катиону водорода или одному электрону. Он рассчитывается на основании стехиометрических коэффициентов данной реакции.

В кислотно-основной реакции между сероводородной кислотой и гидроксидом натрия, взятом в избытке, Участвуют оба катиона водорода каждой молекулы H2S. В этом случае одному катиону Н + эквивалентна условная частица – молекулы H2S, а fэкв(H2S)=.

В окислительно-восстановительной реакции горения сероводорода Степень окисления серы меняется от -2 до +4, молекула H2S теряет 6 электронов, т.е. одному электрону эквивалентна условная частица 1/6 молекулы H2S, fэкв(H2S)=.

Из рассмотренных примеров следует:

Эквивалент одного и того же вещества может быть различным в зависимости от того, в какую реакцию это вещество вступает.

Фактор эквивалентности может быть равен единице ил быть меньше единицы.

Количество эквивалента измеряется в молях, как и любое количество вещества.

Молярная масса эквивалента – масса одного моль эквивалента вещества.

Она равна произведению фактора эквивалентности на молярную массу вещества.

М экв в-ва= fэкв *Мв-ва Например, молярная масса сероводорода в кислотно-основной реакции с избытком гидроксида натрия вычисляется следующим образом:

М(1/2 H2S)= fэкв (H2S)*М(H2S);

М(1/2 H2S)=1/2* 34,02=17,03 г/моль А в реакции горения сероводорода она равна:

М(1/6 H2S)= fэкв (H2S)*М(H2S);

М(1/6 H2S)=1/6*34,02=5,68г/экв.

Лекция № 2 Теория строения атома Авторское свидетельство 2009620088 (автор Шабанова И.В.) Развитие атомно-молекулярного учения 1741 г. «Элементы математической химии» Михаил Ломоносов «атомы мельчайшие частицы химических элементов, способные связываться в молекулы»

1871 г. Периодическая система Д.И. Менделеева «свойства элементов, а поэтому м свойства образуемых ими простых и сложных тел стоят в периодической зависимости от их атомного веса»

Экспериментальные доказательства сложного строения атома Одновременно с открытием периодического закона развивались физические методы исследования свойств веществ, которые доказывали сложное строение атомов.

Оказалось, что атом – основа любого химического превращения – вовсе не так неделим, как считали тысячелетия.

Открытия второй половины 19 века – подтвердили сложное строение атоома спектральный анализ – метод основан на испускании света раскаленным веществом, при этом газы дают линейчатый или дискретный спектр. Причину дискретность была не выяснена электричество – при изучении электропроводности газов под высоким напряжением (Крукс 1878 г) обнаружил «лучистую материю» состоящую из частиц, заряженных отрицательно и в несколько раз меньше атома - электроны В течении 20 лет после открытия Круксом катодных лучей – поток электронов, проходящий под действием приложенной разности потенциалов через вакуум от отрицательного электрода к положительному – ученые пытались определить массу, заряд и размеры электрона.

В 1897 г это удалось Джозефу Томсону (1856-1940), ставшему лауреатом Нобелевской премии по физике в 1906 г m() = 9.1•10-29 г или 1/1837 массы атома водорода q () = 1.6•10-19Кл которому приписали знак «-»

Открытие протона При изучении частиц, образующихся в трубке Крукса был обнаружен поток положительных частиц, двигающихся от катода к аноду, масса наименьшей из них равна массе атома водорода и её назвали – протоном (1920г) Строение атома по Резерфорду(планетарная модель) Обстреливая золотую пластинку толщиной 0,001 мм пучком альфа-частиц он обнаружил, что 1% частиц отклонялся от исходного направления.