[ чреждение образования
«Белорусский государственный университет
информатики и радиоэлектроники»
УТВЕРЖДАЮ
Декан факультета радиотехники и
электроники
_(Короткевич А.В.)
_ 2011.
Регистрационный № УД-_4-33-263_/ р
КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ
Рабочая учебная программа для специальности:1 – 41 01 04 Нанотехнологии и наноматериалы в электронике Факультет компьютерного проектирования Кафедра химии Курс3 Семестр5 Лекции34(количество часов) Зачет5(семестр) Лабораторные занятия Всего аудиторных часов по дисциплине Всего часов по дисцирлине92 Форма получения высшего образования дневная_ Рабочая учебная программа составлена на основе типовой учебной программы «Коллоидная химия», утвержденной Министерством образования Республики Беларусь _, регистрационный номер № и р. учебного плана специальности: 1 – 41 Нанотехнологии и наноматериалы в электронике рег. № 09.04.32/104 (дн) Составители: доцент кафедры химии Позняк А. А., ассистент кафедры химии Новикова М. А.
Рассмотрена и рекомендована к утверждению на заседании кафедры химии протокол №1от_05.09.2011_ Заведующий кафедрой _ (И. В. Боднарь) Одобрена и рекомендована к утверждению Советом факультета компьютерного проектирования Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»
протокол №_4_от 21.11. Председатель Совета факультета компьютерного проектирования (Дик С.К.)
СОГЛАСОВАНО
Начальник ОМОУП Ц. С. Шикова 01.12.ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Цель преподавания дисциплины. Дисциплина «Коллоидная химия»является одной из составляющих общехимического образования студентов в области нанотехнологий. Коллоидная химия играет фундаментальную роль в нанонауке и нанотехнологии. Цель изучения дисциплины «Коллоидная химия» - формирование научного мировоззрения, целостных представлений о коллоидной химии как науке, основных направлениях ее развития и новейших достижениях, оценки роли коллоидной химии в развитии нанотехнологий и получении наноматериалов; приобретение фундаментальных знаний о дисперсных системах и поверхностных явлениях, возникающих на границе раздела фаз; развитие познавательных интересов и интеллектуальных способностей в процессе самостоятельного обновления знаний и использования их в профессиональной деятельности.
Задачи изучения дисциплины.
В результате изучения дисциплины студенты должны:
– основные понятия, законы и методы коллоидной химии;
– основные свойства коллоидных систем и их применение;
– основные способы получения и стабилизации коллоидных систем.
– использовать основные теоретические положения курса при изучении общетехнических и специальных дисциплин;
– самостоятельно выбирать режимы, методы создания коллоидных систем.
использованием справочной литературы;
– проводить экспериментальные исследования с использованием современных приборов, обрабатывать результаты эксперимента, делать соответствующие выводы и заключения;
Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо 2. Общая и неорганическая химия Раздел 3, темы 8, 10 –
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Курс «Коллоидная химия» включает в себя лекции, лабораторные занятия, индивидуальную работу со студентами.
1.НАИМЕНОВАНИЕ ТЕМ ЛЕКЦИОННЫХ ЗАНЯТИЙ, ИХ
СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ В ЧАСАХ
2. Раздел 1. Поверхностные явления поверхностных явлений Поверхностное натяжение как 2.2. Адгезия, смачивание, Адгезия и когезия. Природа сил 2.3. Капиллярные явления Влияние кривизны поверхности 2.4. Адсорбция 2.4.1. Адсорбция как Адсорбат и адсорбент. Природа поверхностное явление. адсорбционных сил. Физическая 2.4.2. Адсорбция на границе Адсорбция газов и паров на твердое тело-газ. однородной поверхности.теории мономолекулярной адсорбции Лэнгмюра. Уравнение Лэнгмюра, его анализ. Линейный вид уравнения Лэнгмюра и графическое определение его констант. Изотермы полимолекулярной адсорбции.
Теория полимолекулярной адсорбции БЭТ. Уравнение БЭТ, его анализ. Линейная форма уравнения БЭТ, ее практическое применение для определения удельной поверхности твердых адсорбентов. Потенциальная теория Поляни. Адсорбционный объем и адсорбционный потенциал. Характеристическая кривая адсорбции, ее построение по изотерме полимолекулярной адсорбции. Температурная инвариантность и аффинность характеристической кривой.
Адсорбция газов и паров на пористых адсорбентах.
Количественные характеристики пористых тел: размер пор, удельная поверхность.
Классификация адсорбентов по размерам пор. Адсорбция на переходно-пористых адсорбентах. Капиллярная конденсация. Капиллярно конденсационный гистерезис.
Интегральная и дифференциальная кривые распределения объема пор по радиусам. Особенности адсорбции на микропористых 2.4.3. Адсорбция на границе Поверхностно-активные 2.4.4. Адсорбция на границе Молекулярная адсорбция из твердое тело-жидкость растворов неэлектролитов на 3. Раздел 2. Дисперсные системы 3.1. Способы получения Методы диспергирования лиофобных дисперсных (измельчение твердых тел, 3.2. Термодинамика Методы получения лиофильных дисперсных систем коллоидных ПАВ. Критическая 3.3. Основные свойства дисперсных систем 3.3.1. Кинетические свойства Молекулярно-кинетические 3.3.2. Электрические Электрокинетические явления: свойства и электро- электрофорез, электроосмос, кинетические явления потенциал течения и потенциал 3.3.3. Оптические свойства Оптические явления, 3.4. Устойчивость и Термодинамические и коагуляция дисперсных кинетические факторы 3.5.1. Системы с жидкой Суспензии. Способы получения дисперсионной средой. и стабилизации их в водных и 3.5.2. Системы с Аэрозоли. Классификация дисперсионной средой. Молекулярно-кинетические, 3.5.3. Системы с твердой Твердые пены, методы их дисперсионной средой. получения. Пенопласты,
2. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ,
ИХ НАИМЕНОВАНИЕ И ОБЪЕМ В ЧАСАХ
Основная цель проведения лабораторных занятий состоит в закреплении теоретического материала курса, развитии у студентов навыков выполнения эксперимента, обработки и анализа полученных данных, грамотного оформления отчетов.1. Поверхностные 2. Методы различными 3. Оптические коллоидных 4. МолекулярноЭлектрофорез каолина кинетические коллоидных 4.1.1 Фролов, Ю. Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы / Ю. Г. Фролов. – М. : Химия, 2004. – 463 с.
4.1.2 Фридрихсберг, Д. А. Курс коллоидной Химии / Д.
А. Фридрихсберг. – СПб. : Химия, 1995. – 400 с.
4.1.3 Воюцкий, С. С. Курс коллоидной химии / С. С. Воюцкий. – М.:
Химия, 1976. – 512 с.
4.1.4 Поверхностные явления и дисперсные системы: лаб. практикум для студ. химико-технологических специальностей / А. А. Шершавина [и др.]. – Минск: БГТУ, 2005. – 104 с.
4.1.5 Лабораторные работы и задачи по коллоиной химии / под ред. Ю.
Г. Фролова, А. С. Гродского. – М. : Химия, 1986. – 215 с.
4.1.6 Шутова, А. И. Задачник по коллоидной химии / А. И. Шутова. – М.: Высш. шк, 1966. – 87 с.
4.1.7 Поверхностные явления и дисперсные системы. Вопросы и задачи для самостоятельной работы и контроля текущих знаний студентов / Г. Г. Эмелло [и др.]. – Минск: БГТУ, 2004. – 29 с.
4.1.8 Болдырев А.И. Демонстрационные опыты по физической и коллоидной химии. Уч. пособие для вузов. М., «Высшая школа», 1976. – 255 с.
4.2.1 Зимон, А. Д. Коллоидная химия / А. Д. Зимон, Н. Ф. Лещеко. – М.: Агар, 2001. – 318 с.
4.2.2 Щукин, Е. Д. Коллоидная химия / Е. Д. Щукин, А. В. Перцов, Е. А. Амелина. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 2004. – 446 с.
К. И. Евстратова, Н. А. Купина, Е. Е. Малахова. – М. : Высш. шк., 1990. – 486 с.
П. М. Кругляков, Т. Н. Хаскова. – М. : Высш. шк., 2007. – 319 с.
4.2.5 Захарченко, В. Н. Коллоидная химия / В. Н. Захарченко. – М.:
Высш. шк., 1989. – 237 с.
4.2.6 Сумм, Б. Д. Физико-химические основы смачивания и растекания/ Б. Д. Сумм, Ю. В. Горюнов. – М. : Химия, 1976. – 232 с.
4.2.7 Гельфман, М. И. Коллоидная химия/ М. И. Гельфман, О. В. Ковалевич, В. П. Юстратов. – СПб. : Лань, 2003. – 336 с.
4.2.8 Хаскова, Т. Н. Коллоидная химия: поверхностные явления и дисперсные системы : учеб. пособие / Т. Н. Хаскова, П. М. Кругляков. – Пенза: ПГАСА, 2003. – 152 с.
4.2.9 Ролдугин, В. И. Физикохимия поверхности / В. И. Ролдугин. – Долгопрудный : Издат. дом «Интеллект», 2008. – 568 с.
4.2.10 Адамсон, А. Физическая химия поверхностей/ А. Аламсон. – М.: Мир, 1979. – 568 с.
4.2.11 Капиллярная химия / под ред. Т. Тамару. – М.: Мир, 1983. – 271 с.
4.2.12 Поляченок, О. Г. Физическая и коллоидная химия : практикум/ О. Г. Поляченок, Л. Д. Поляченок. – Минск: БГТУ, 2006. – 379 с.
4.2.13 Гамеева, О. С. Сборник задач и упражнений по физической и коллоидной химии / О. С. Гамеева. – М.: Высш. шк., 1980. – 191 с.
4.2.14 Зимон, А. Д. Мир частиц: коллоидная химия для всех/ А. Д. Зимон. – М.: Радэкон, 2000. – 191 с.
4.2.15 Практикум и задачник по коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы: учеб. пособие для вузов / В. В. Назаров [и др.]. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. – 372 с.
4.2.16 Расчеты и задачи по коллоидной химии / В.И. Баранова [и др.]. – М.: Высш. шк., 1989. – 287 с.
4.2.17 Практикум по коллоидной химии : учеб. пособие / под ред. М.
И. Гельфмана. – СПб.: Лань, 2005. – 256 с.
5. ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ, НАГЛЯДНЫХ И
ДРУГИХ ПОСОБИЙ, МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ И
МАТЕРИАЛОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ
Компьютерные программы:5.1. Пакет прикладного программного обеспечения Microsoft Office в составе математических таблиц Microsoft Office Excel, текстового редактора Microsoft Office Word и редактора презентаций Microsoft Office PowerPoint;
программы Adobe Acrobat Reader и WinDJView или DjVu Control.
5.2. Программа математической обработки экспериментальных данных Origin.
Оборудование:
5.3. Персональные компьютеры с инсталлированными ОС Windows и программным обеспечением, упомянутым выше.
5.4. Макеты лабораторных установок с необходимым измерительным оборудованием и приборами.
Наглядные пособия:
5.5. Таблицы, плакаты, информационный материал для использования ММП и ММК.
5.6. Электронные версии учебно-методических, учебных пособий и учебников для самостоятельной подготовки к занятиям.
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА ДИСЦИПЛИНЫ
Номер Номер Название вопросов, Практические Лабораторные Литература Наглядные и Самостоятельная Форма недели темы которые изучаются на (семинарские) занятия (номера) методические работа студентов контроляПРОТОКОЛ СОГЛАСОВАНИЯ УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЫ
ПО ИЗУЧАЕМОЙ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ
С ДРУГИМИ ДИСЦИПЛИНАМИ СПЕЦИАЛЬНОСТИ
Название дисциплины, вающая содержании разработавшей с которой требуется изучение рабочей учебной рабочую учебную «Материалы электронной техники и получения»«Методы получения наночастиц»
«Нанотехнологии в электронной техники»
«Проектирование нанотехнологий»
«Поверхностные и контактные явления в интегральных схемах»
«Актуальные проблемы нанотехнологий и новые материалы в электронике / Основы методологии научных исследований»
«