1

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Кубанский государственный аграрный университет»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине

ЕН.Ф.5 Неорганическая химия

(индекс и наименование дисциплины) Специальность 110501.65 «Ветеринарно-санитарная экспертиза»

Квалификация (степень) выпускника специалист Факультет Ветеринарной медицины Кафедра-разработчик Кафедра неорганической и аналитической химии Ведущий Сидорова И.И.

преподаватель Краснодар, Цели и задачи дисциплины:

Цель дисциплины:

дать студентам определённый минимум знаний по общей, неорганической и аналитической химии, который способствовал бы усвоению профилирующих дисциплин, обеспечивал бы понимание и освоение методов анализа и закладывал бы базис для последующей практической работы;

привить навыки выполнения основных операций, при проведении химического эксперимента, в том числе аналитического, и обучить правилам обработки его результатов;

Задачи дисциплины:

привить студентам знания по теоретическим основам химии и свойствам важнейших биогенных и токсичных химических элементов и образуемых ими простых и сложных неорганических веществ, научить студентов предсказывать возможность и направление протекания химических реакций, устанавливать взаимосвязи между строением вещества и его химическими свойствами, пользоваться современной химической терминологией, выработать умения пользоваться простейшим лабораторным оборудованием, химической посудой и измерительными приборами, привить навыки расчетов с использованием основных понятий и законов стехиометрии, закона действующих масс, понятий водородный и гидроксильный показатели и расчетов, необходимых для приготовления растворов заданного состава, ознакомить студентов с особенностями химических свойств важнейших биогенных макро- и микроэлементов, а также элементов, соединения которых представляют собой опасность для окружающей среды;

привить студентам знания по теоретическим основам аналитической химии;

обучить основам современных методов химического и физикохимического анализа;

научить работать на современных приборах, предназначенных для физико-химических исследований и анализа;

привить навыки расчётов и приготовления растворов заданной концентрации;

для получения достоверных результатов анализа, научить статистической обработке полученных результатов.

2. Место дисциплины в структуре ООП:

Дисциплина «Неорганическая и аналитическая химия» относится к общепрофессиональному ветеринарно-биологическому циклу.

Дисциплины, для которых неорганическая и аналитическая химия является предшествующей дисциплиной:

1) органическая и физколлоидная химия, 2) биологическая химия, 3) ветеринарная микробиология и микология, 4) ветеринарная фармакология.

Токсикология, 5) физиология и этология животных, 6) кормление животных с основами кормопроизводства, 7) ветеринарно-санитарная экспертиза, 8) безопасность жизнедеятельности.

Для изучения неорганической химии, студентам необходимы знания, умения и компетенции по химии, физике и математике в объеме, предусмотренном государственным образовательным стандартом среднего (полного) общего образования (базовый уровень).

По химии требуется: знать химическую символику: знаки химических элементов, формулы химических веществ и уравнения химических реакций;

- важнейшие химические понятия: вещество, химический элемент, атом, молекула, относительные атомная и молекулярная массы, ион, аллотропия, изотопы, химическая связь, электроотрицательность, валентность, степень окисления, моль, молярная масса, молярный объем, вещества молекулярного и немолекулярного строения, растворы, электролит и неэлектролит, электролитическая диссоциация, окислитель и восстановитель, окисление и восстановление, тепловой эффект реакции, скорость химической реакции, катализ, химическое равновесие, углеродный скелет, функциональная группа, изомерия, гомология;

- основные законы химии: сохранения массы веществ, постоянства состава, периодический закон;

- основные теории химии: химической связи, электролитической диссоциации, строения органических соединений;

- важнейшие вещества и материалы: основные металлы и сплавы;

серная, соляная, азотная и уксусная кислоты; щелочи, аммиак, минеральные удобрения;

уметь - называть изученные вещества по «тривиальной» или международной номенклатуре;

- определять: валентность и степень окисления химических элементов, тип химической связи в соединениях, заряд иона, характер среды в водных растворах неорганических соединений, окислитель и восстановитель, принадлежность веществ к различным классам соединений;

- характеризовать: элементы малых периодов по их положению в периодической системе Д.И.Менделеева; общие химические свойства металлов, неметаллов, основных классов неорганических соединений;

- объяснять: зависимость свойств веществ от их состава и строения; природу химической связи (ионной, ковалентной, металлической), зависимость скорости химической реакции и положения химического равновесия от различных факторов;

- вычислять: массовую долю химического элемента по формуле соединения;

массовую долю растворенного вещества в растворе; количество вещества, объем или массу по количеству вещества, объему или массе реагентов или продуктов реакции.

Для изучения аналитической химии, студентам необходимы знания, умения и компетенции по общей и неорганической химии, приобретённые в процессе предшествующего изучения общей и неорганической химии.

3. Требования к результатам освоения дисциплины:

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

- овладение культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения;

- использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности;

- осознание сущности и значения информации в развитии современного общества; владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации ;

- умение применять инновационные методы научных исследований в ветеринарии.

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

основные понятия и законы стехиометрии, скорость химической реакции, химическое равновесие, энергетика химических реакций, причины образования и состав растворов, растворы сильных и слабых электролитов, строение атома, периодический закон Д.И. Менделеева, химическая связь, окислительно-восстановительные реакции, комплексные соединения, химия водорода, натрия, калия, магния, кальция, бора, алюминия, углерода, кремния, свинца, азота, фосфора, кислорода, серы, селена, фтора, хлора, брома, иода, ванадия, хрома, молибдена, марганца, железа, кобальта, никеля, меди, цинка, кадмия и основные понятия, концепции и законы современной аналитической теоретические основы качественных и количественных методов анализа;

основы современных методов химического и физико-химического анализа;

метрологические основы контроля результатов анализа.

Уметь:

применять общие законы химии, предсказывать возможность и направление протекания реакций, производить вычисления с использованием основных понятий и законов стехиометрии, понятий водородный и гидроксильный показатель и ионное произведение воды, составлять уравнения реакций гидролиза, окисления-восстановления, образования и диссоциации комплексных соединений, вычислять электродвижущую силу реакции, измерять плотность и рН растворов;

применять знания теоретических основ аналитической химии в выборе и проведении аналитического эксперимента;

оценивать возможность использования химической реакции в химическом анализе;

выполнять подготовительные и основные операции при проведении химического и физико-химического анализа;

проводить расчёт и готовить растворы заданной концентрации;

проводить статистическую обработку результатов анализа.

Владеть:

современной химической терминологией в области неорганической оборудованием и посудой;

знаниями по теоретическим основам современных методов анализа;

навыками обращения с лабораторной и измерительной аналитической посудой, современным оборудованием и приборами.

4. Объем дисциплины и виды учебной работы.

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 4,0 зачётных единицы.

Другие виды работ контролю Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен экзамен экзамен) единицы 5. Содержание дисциплины.

5.1. Содержание разделов дисциплины.

п/п Введение. Основные Определение предмета химии, законы и понятия химии содержание, цели и задачи курса.

Строение атома и Атомно-молекулярное учение.

химическая связь. Современное представление о строении Периодический закон и атома с точки зрения квантовой теории, периодическая система квантовые числа, энергетические уровни элементов Д.И. и подуровни атома, атомные орбитали, Энергетика химических Основные понятия химической химических соединений. Физикохимические предпосылки переноса Скорость химических Средняя и истинная скорость химической реакций. Химическое реакции. Факторы, влияющие на скорость равновесие. реакции. Элементарная стадия Растворы Причины образования растворов.

обусловливающие образование растворов. Физико-химическая теория образования растворов Д.И. Менделеева.

Способы выражения состава растворов:

массовая доля вещества в растворе, молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента, моляльная концентрация, титр.

Коллигативные свойства растворов неэлектролитов. Первый и второй законы Рауля. Температуры кипения и замерзания растворов. Эбулиоскопия и криоскопия. Диффузия и осмос.

Осмотическое давление. Закон ВантГоффа. Биологическое значение осмотического давления.

Теория электролитической ассоциации Аррениуса. Свойства растворов электролитов. Сильные электролиты.

Активность, ионная сила раствора.

Ураснение Дебая-Хюккеля. Слабые электролиты, степень и константа диссоциации. Закон разбавления Оствальда. Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный и гидрооксильный показатели. Роль концентрации ионов водорода в биологических организмах. Гидролиз солей. Степень и константа гидролиза, их взаимосвязь, влияние на них различных Окислительно- Электронная теория ОВР. Важнейшие восстановительные окислители и восстановители.

реакции (ОВР) Окислительно-восстановительное равновесие. Стандартный окислительновосстановительный потенциал.

Комплексные соединения Координационная теория строения элементы (своеобразие строения атома водорода, водорода, гидратация протона, гидридион, водородная связь, геометрия и катионы и комплексные соединения магния и кальция; жесткость воды; роли магния и кальция в живой клетке, в растительных и животных организмах, в животных).

подгруппы; кислородсодержащие соединения бора: оксид бора, борные кислоты и их соли; амфотерность оксида и гидроксида алюминия; аквакатион алюминия; роли бора и алюминия в биологических системах), элементы IVAподгруппы (общие свойства углерода, кремния и других элементов подгруппы;

химические свойства оксидов углерода, угольной кислоты и карбонатов; оксид кремния, силикаты и алюмосиликаты;

соединения свинца в степенях окисления +2 и +4; токсичность соединений свинца), элементов подгруппы; химические свойства молекулярного азота; аммиак, гидразин, гидроксиламин, мочевина;

кислоты и их соли, токсичность нитритов биогенного элемента; значение азота в аллотропные модификации фосфора;

фосфины; оксиды, кислородсодержащие кислоты фосфора и их соли, особенности значение фосфора в питании человека и животных; кормовые фосфаты; фосфор в аденозинтрифосфате), элементы VIAподгруппы (общие свойства кислорода, кислорода как важнейшего окислителя в основания, соли кислородсодержащих химических соединений; химические химические свойства элементной серы;

бинарные соединения серы с водородом и сульфиты; серная кислота, сульфаты;

применение соединений серы в сельском хозяйстве; бинарные соединения селена с водородом и кислородом; селенистая кислота, селениты; селеновая кислота, селенаты; селен как микроэлемент в питании человека и животных, элементы VIIA-подгруппы элементов подгруппы; фтороводород, фтороводородная кислота, фториды; роль фтора в жизнедеятельности человека и хлороводородная кислота, хлориды; роль хлороводородной кислоты и хлоридов в жизнедеятельности человека и животных;

оксиды хлора, кислородсодержащие кислоты хлора и их соли; применение бромидов и других соединений брома в иодоводород, иодоводородная кислота, иодиды;. кислородсодеражащие кислоты иода и их соли; применение иода, иодидов и других соединений иода в ветеринарии.

Химия биогенных d-элементов: общие свойства и особенности переходных металлов; соединения хрома в степенях молибдена(VI); соединения марганца в степенях окисления +2, +4, +6 и +7; роль соединений хрома, молибдена, марганца, жизнедеятельности человека и животных;

соединения железа в степенях окисления +2 и +3, соединения кобальта в степенях окисления +2 и +3; соединения никеля в степени окисления +2; соединения меди в степенях окисления +1 и +2; соединения Задачи аналитической Содержание, цели и задачи курса.

Химическое равновесие в Произведение растворимости. Условия гетерогенных системах образования и растворения осадков.

Качественный анализ Основные принципы качественного Количественный анализ. Предмет и методы количественного методов количественного анализа.

Химические методы анализа. Точность аналитических измерений.

Метрологическая основа контроля результатов анализа. Лабораторное оборудование в количественном анализе.

Гравиметрический анализ. Подготовка вещества, выбор величины навески.

Растворение анализируемого вещества.

Условия осаждения, фильтрование, высушивание и прокаливание осадка.

Гравиметрический фактор. Расчёты в гравиметрическом анализе. Объёмные (титриметрические методы анализа).

Принцип титриметрических методов анализа и область их применения.

Способы приготовления стандартных растворов. Вычисление в титриметрии.

Измерительная посуда, применяемая в объёмных методах анализа. Принципы прямого, косвенного и обратного титрования. Методы определения точки эквивалентности.

Сущность кислотно-основного титрования. Индикаторы кислотноосновного титрования. Кривые титрования. Выбор индикатора. Примеры использования кислотно-основной титриметрии для определения различных веществ.

активность веществ. Окислительновосстановительные потенциалы.

Индикаторы оксислительновосстановительного титрования. Кривые Физико-химические и Значение инструментальных методов (инструментальные) Классификация физико-химических и методы анализа. физических методов анализа. Оптические светопоглощения (закон БугераЛамберта-Бера). Фотоколорометрия.

хроматография. Распределительная газожидкостная хроматография. Жидкостная 5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № Наименование № № разделов данной дисциплины, необходимых п/п обеспечиваемых для изучения обеспечиваемых (последующих) (последующих) дисциплин Органическая и физколлоидная Биологическая Ветеринарная микробиология и этология животных Ветеринарная фармакология.

Токсикология кормопроизводства Ветеринарносанитарная экспертиза Безопасность жизнедеятельности 5.3. Разделы дисциплин и виды занятий (час) п/п Основные понятия и законы стехиометрии Строение атома и химическая связь. Периодический закон Д.И. Менделеева и периодичская система элементов.

Энергетика химических реакций.

Скорость химических реакций, химическое равновесие.

Растворы Окислительновосстановительные реакции Комплексные соединения.

Биогенные химические элементы История развития аналитической химии.

Классификация методов анализа. Химическое равновесие в гетерогенных системах.

качественного анализа.

Количественные методы анализа. Гравиметрия.

Точка эквивалентности.

Приготовление стандартных растворов. Основные расчёты в титтриметрии.

6. Лабораторный практикум № № раздела Наименование лабораторных работ Трудоемкость их соединений. Окислительновосстановительные реакции.

7. Практические занятия, семинары № № раздела Наименование лабораторных работ Трудоемкость Периодический закон и периодическая 8. Примерная тематика курсовых работ.

Курсовые работы не предусмотрены. Рекомендуется составление рефератов по разделу №8 дисциплины.

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература:

1. Князев Д.А. Неорганическая химия. 3-е изд. испр. / Д.А. Князев, С.Н.

Смарыгин. // М.: Дрофа, 2005. – 520с.

2. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. Учебник для ВУЗов. / Н.С.

Ахметов. // – М: Высшая школа, 2009.-743с..

3. Егоров В.В. Теоретические основы неорганической химии. Краткий курс для студентов с/х ВУЗов. / В.В. Егоров // СПб: Лань, 2005 – 192с 4. Угай Я.А. Общая и неорганическая химия. / Я.А Угай // М: Высшая школа, 2004.-528с. 5. Неорганическая химия. / Под ред.проф. В.В. Егорова. // СПб.:

Издательство Лань, 2009.-320с 6. Третьяков Ю.Д. Неорганическая химия. Химия элементов. / Ю.Д.

Третьяков, Л.И. Мартыненко, А.И Григорьев, А.Ю. Цивадзе. // М.: ИКЦ Академкнига, 2007. – 850с.

7. Золотов Ю.А. Основы аналитической химии. / Ю.А Золотов // М.: Высшая школа, 2004 - 503с.

8. Жебентяев А.И. Аналитическая химия. Химические методы анализа. / А.И.

Жебентяев, А. К. Жерносек, И. Е. Талуть. // М.: Новое знание, 2010 – 544с.

9. Хаханина Т.И. Аналитическая химия. / Т. И. Хаханина, Н. Г. Никитина. // М.: Высшее образование. 2010 – 288 с.

10. Харитонов Ю.А. Аналитическая химия. Практикум. / Ю.Я. Харитонов, В.Ю. Григорьева. // М.: ГЭОТАР-Медиа. 2009 – 296с.

б) дополнительная литература:

1. Егоров В.В. Химия. Учебно-методическое пособие. / В.В. Егоров, В.Е.

Новиков, Л.А Леонова, Н.И. Воробьёва, Е.А. Варламова, И.Г. Сильвестрова, Л.Г Смольянинова // М.: ФГОУ ВПО МГАВМиБ, 2005. – 185 с.

2. Леонова Л.А. Сборник задач и упражнений по общей и неорганической химии. Учебно-методическое пособие. / Л.А. Леонова, В.Е. Новиков, В.В.

Егоров, Н.И. Воробьёва, Л.Г Смольянинова, И.Г. Сильвестрова, Л.Ф.

Петракова, М.А. Кордонская. // М.: ФГОУ ВПО МГАВМиБ, 2009. – 102 с.

3. Леонова Л.А. Лабораторный практикум по общей и неорганической химии. / Л.А. Леонова, В.Е. Новиков, Е.А Варламова, В.В. Егоров. // МГАВМиБ, 2005. - 85с.

4. Егоров В.В. Общая и неорганическая химия. Учебно-методическое пособие для самостоятельной подготовки студентов. /В.В. Егоров, В.Е.

Новиков, Л.А. Леонова, Н.И. Воробьёва, И.Г. Сильвестрова, Л.Г.

Смольянинова, Л.Ф. Петракова // М: ФГОУ ВПО МГАВМиБ, 2009. – 42с.

5. Егоров В.В. Общая, неорганическая и аналитическая химия. Учебнометодическое пособие для студентов заочников. / В.В. Егоров, В.Е. Новиков, Л.А. Леонова, Н.И. Воробьёва, Е.А. Варламова, И.Г. Сильвестрова, Л.Г Смольянинова, Г.Р. Ефимова. // М.: МГАВМиБ, 2003. - 310с.

6. Новиков В.Е. Аналитическая химия. Лабораторный практикум. / В.Е.

Новиков, Л.А. Леонова, Е.А. Варламова, В.В. Егоров. // М: ФГОУ ВПО МГАВМиБ, 2006. – 82 с.

7. Егоров В.В. Сборник задач и упражнений по аналитической химии.

Учебно-методическое пособие. / В.В. Егоров, Л.А. Леонова, В.Е. Новиков, Е.А. Варламова, Н.И. Воробьёва, Л.Г Смольянинова, И.Г. Сильвестрова, Л.Ф.

Петраков. // М: ФГОУ ВПО МГАВМиБ, 2007. – 65 с.

8. Егоров В.В. Общая, неорганическая и аналитическая химия. Учебнометодическое пособие. / В.В. Егоров, Л.А. Леонова, В.Е. Новиков, Н.И.

Воробьёва, Е.А. Варламова, И.Г. Сильвестрова, Л.Г Смольянинова, Г.Р.

Ефимова. // М: МГАВМиБ, 2003. - 310с.

9. Егоров В.В. Аналитическая химия. Методические указания. / В.В. Егоров, Л.А. Леонова, В.Е. Новиков, Е.А. Варламова, Н.И. Воробьёва, Л.Г Смольянинова, И.Г. Сильвестрова, Л.Ф. Петраков. // М: ФГОУ ВПО МГАВМиБ, 2005 – 52с.

в) программное обеспечение отсутствует.

г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы.

1. www.webelements.com 2. www.xumuk.ru 10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

1. Стандартные учебные химические лаборатории, лекционная, компьютерная, весовая комнаты. Оснащение наглядными пособиями, установками и приборами (вытяжные шкафы, технические и аналитические весы, термостаты, иономеры, термометры, авеометры и другие), лабораторная посуда, лабораторная посуда для проведения качественного и количественного анализа (цилиндры, мерные колбы, пипетки, бюретки, пробирки, часовые стёкла, чашки Петри, конические колбы, стаканы и др.).

2. Оборудование специализированных химических лабораторий, проекционное оборудование.

3. Химические реактивы: гидроксид-карбонат меди, хлорид натрия, дистиллированнная вода, индикаторы (фенолфталеин, метиловый оранжевый, лакмус), кислоты: хлороводородная, уксусная, серная. азотная.