ГОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет» (ЛГТУ) СИСТЕМА КАЧЕСТВА

Методическая инструкция Обозначение: МИ-10-2010

Проектирование основных образовательных программ Введена впервые стр. 1 из 19

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Липецкий государственный технический университет»

«УТВЕРЖДАЮ»

Директор металлургического института Чупров В.Б.

«……» _

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«Химия»

Направление подготовки 151000 Технологические машины и оборудование Профиль подготовки Металлургические машины и оборудование Квалификация (степень) выпускника бакалавр Форма обучения очная г. Липецк – 2011 г.

ГОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет» (ЛГТУ) СИСТЕМА КАЧЕСТВА Методическая инструкция Обозначение: МИ-10- Проектирование основных образовательных программ Введена впервые стр. 2 из 1. Цели освоения дисциплины (модуля) Цель освоения дисциплины химия: сформировать у студентов фундамент химических знаний на базе изучения общей, неорганической, аналитической и некоторых разделов органической химии.

2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО Математический и естественнонаучный цикл Б. Дисциплина опирается на знание предметов Математика и Физика в рамках школьной программы.

«входные» знания, умения и навыки следующие:

ФИЗИКА

Знания и умения - владеть основными понятиями и законами физики (в рамках школьной программы).

o Формулировать основные физические законы o Называть: основные структурные уровни строения вещества; фундаментальные взаимодействия в природе и их проявления; существенные признаки физических картин мира.

o Приводить примеры: физических явлений и процессов; использование достижений физики для обеспечения прогресса цивилизации.

Навыки - применять знания по физике для объяснения явлений природы, свойств вещества, для объяснения принципов работы механизмов, самостоятельной оценки достоверности новой информации физического содержания; использование современных информационных технологий для поиска, переработки и предъявления учебной и научно-популярной информации по физике;

- воспринимать, перерабатывать и предъявлять учебную информацию в различных формах (словесной, образной, символической).

МАТЕМАТИКА

Знать и уметь • определять значение функции по значению аргумента при различных способах задания функции;

• описывать взаимное расположение прямых и плоскостей в пространстве;

• строить графики изученных функций;

• описывать по графику и в простейших случаях по формуле свойства функций;

• решать простейшие комбинаторные задачи с использованием известных формул;

• решать пропорции;

• вычислять логарифмы: десятичные и натуральные, а также логарифмировать уравнения и преобразовывать их.

навыки:

• использовать приобретенные знания и умения в учебной деятельности.

3. Компетенции студента, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) Способен к целенаправленному применению базовых знаний в области математических, естественных, гуманитарных и экономических наук в профессиональной деятельности (ОК-9) В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать:

1) ГОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет» (ЛГТУ) СИСТЕМА КАЧЕСТВА Методическая инструкция Обозначение: МИ-10- Проектирование основных образовательных программ Введена впервые стр. 3 из • основные закономерности неорганической и общей химии и уметь применять их на практике при рассмотрении строения и свойств простых веществ, сложных и комплексных соединений;

• современные представления о строении и свойствах химических веществ, показать взаимосвязь химического строения вещества и его свойств;

• закономерности протекания химических реакций различного типа, • природу химических реакций, реализуемых в металлургических процессах;

• основы кинетического и термодинамического подхода для описания химических процессов;

• теоретические основы гетерогенных систем, полимеров, биополимеров, физических и физико-химических методов анализа Уметь:

2) • применять знания в области кинетики и химического равновесия, составлять ионно-обменные и окислительно-восстановительные реакции;

• применять теоретические знания для решения конкретных практических и расчетных задач.

Владеть:

3) • навыками составления реакций различного типа (окислительновосстановительных, ионно-обменных);

• навыками составления схем электрохимических процессов;

• представлениями о дисперсности систем, способах стабилизации и разрушения коллоидных растворов;

• основными приемами лабораторного эксперимента.

4. Структура и содержание дисциплины (модуля) Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.

СРС ИРС

Основные законы и понятия химии Строение атома и Периодический ская система элементов.

Химическая связь и Свойства металлов.

кономерности проГОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет» (ЛГТУ) СИСТЕМА КАЧЕСТВА Энергетика химических процессов.

Основы химической кинетики.

ры и каталитические системы.

электролитов, рН, гидролиз солей.

Окислительновосстановительные свойства веществ.

восстановительные реакции в водных растворах.

ванические элементы.

Электролиз. Коррозия металлов и способы их защиты.

персные системы.

Коллоидные растворы. Строение и нение их в металлургии.

количественный физический анализ.

5. Образовательные технологии Тема практического (лабора- Методы, применяемые на Основные законы и понятия законы химии. Стехиометленной проблемы и поиск ее и т.п.) рические законы».

Периодическая система эле- сов; групповая работа (кол- и т.п.) ГОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет» (ЛГТУ) СИСТЕМА КАЧЕСТВА ГОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет» (ЛГТУ) СИСТЕМА КАЧЕСТВА Концентрация растворов.

дородный показатель. Гидменение теории и информаролиз солей. библиотечных ресурсов;

Лабораторная работа №1. групповая работа (коллеккоммуникация (навыки Растворы электролитов. Во- тивное обсуждение выдевербальной, невербальной, дородный показатель. Гид- ленной проблемы и поиск ее ции ионного обмена (МУ № по лабораторной работе восстановительные процесРешение по лабораторной работе ных, интерпретация, планирование эксперимента, приГОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет» (ЛГТУ) СИСТЕМА КАЧЕСТВА Электролиз. Текущий контивное обсуждение выде- и т.п.) Структура биополимеров: групповая работа (коллеки т.п.) ДНК, РНК Полимеры. Био- тивное обсуждение выдекоммуникация (навыки полимеры. Структура биопо- ленной проблемы и поиск ее лимеров: ДНК, РНК Теку- решения);

Качественный и количестмации (поиск, отбор, сортибиблиотечных ресурсов;

венный анализ. Типовые • Инновационные: выполне- блемы, сбор и анализ данных, интерпретация, примение тестов/мини-тестов Химический, физикогрупповая работа (коллек- и т.п.) химический и физический анализ. Прием задания и заленной проблемы и поиск ее вербальной, невербальной, 6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ (Методическое указание №2722) В качестве текущего контроля по темам студенту предоставляется билет, содержащий 10-20 тестовых заданий. Все задания имеют только один вариант ответа. Ниже приведен билет с типовыми тестовыми заданиями на тему «Строение атома и периодическая система элементов».

ГОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет» (ЛГТУ) СИСТЕМА КАЧЕСТВА 1.Какие элементарные частицы входят в состав ядра атома?

протоны, нейтроны, электроны 2.Какой частице соответствует электронная формула 1S22S22P6?

3.Какой из приведенных атомов может проявлять степень окисления «-2» в соединениях?

4.Основные свойства усиливаются в ряду 5. В ряду Н2О - H2S происходит уменьшение степени окисления центрального атома 6. Наибольший потенциал ионизации у атома 7. Что общего между атомами хлора и марганца:

номер периода в периодической системе номер группы и подгруппы в периодической системе одинаковое число валентных электронов 8. У какого из атомов валентные электроны характеризуются следующим набором квантовых чисел:

9. Как охарактеризовать элемент с электронной формулой: 1S22S22P63S23P63d54S 10. «Проскок» электрона наблюдается у следующего элемента 11. Степень окисления хрома увеличивается в ряду соединений:

1) KCrO2, CrCl2, K[Cr(OH)4] 2) Cr2O3, Cr(NO3)2, K2CrO 4) Cr(OH)2, Cr2(SO4)3, Cr2O 12. 18 электронов содержит частица ГОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет» (ЛГТУ) СИСТЕМА КАЧЕСТВА 13. Какой частице соответствует концовка электронной формулы: 4d 5S 14. Реальное поведение электрона в квантовой механике описывается уравнением:

15. Энергетический уровень - это совокупность энергетических состояний электрона в атоме, характеризующихся одним и тем же значением орбитального квантового числа главного квантовые числа магнитного квантового числа спинового квантового числа ГОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет» (ЛГТУ) СИСТЕМА КАЧЕСТВА

РЕЙТИНГ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ

ЗАДАНИЕ (РУБЕЖНЫЙ КОНТРОЛЬ)

В качестве задания, выполняемого и защитываемого в течение 1 семестра, студент выполняет 9 контрольных работ из методического указания 1699 по темам первого семестра, содержащих от 8 до 10 заданий. Методическое указание находится в приложении.

РАСЧЕТ СРС (В СООТВЕТСТВИИ С РЕКОМЕНДАЦИЯМИ УМУ):

1. Обязательная часть :

проработка материала лекций – 5,1ч (0,15 ч на 1 ч лекции);

подготовка к практическим занятиям – 25,5 ч (0,75 ч на 1 ч практических занятий);

2. Вариативная часть:

Выполнение расчетного задания – 8ч ИТОГО: 38,6 ч. (по плану – 37часов, разница 1,6 час (4,3%)) ГОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет» (ЛГТУ) СИСТЕМА КАЧЕСТВА

КАЛЕНДАРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

проведения практических и лабораторных занятий, контрольных мероприятий по дисциплине Входной контроль. Техника безопасности.

Основные законы и понятия химии. Стехиометрические законы.

Решение задач на тему: «Основные понятия и законы химии. Стехиометрические законы».

Периодическая система элементов. Строение атома. Текущий контроль: Тест Химическая связь.

Строение атома и химическая связь.

Текущий контроль: Тест Свойства s-, р- и d-элементов.

Текущий контроль: Тест Энергетика химических процессов. Термохимия, направление химических реакций. Решение задач на тему «Энергетика химических процессов». Текущий контроль: Тест Основы химической кинетики. Гетерогенные процессы. Текущий контроль: Тест Концентрация растворов. Решение задач на тему «Концентрации растворов». Текущий контроль: Тест Растворы электролитов. Водородный показатель. Гидролиз солей.

Лабораторная работа №1. Растворы электролитов. Водородный показатель. Гидролиз солей (МУ № 4) Реакции ионного обмена Окислительно-восстановительные процессы. Лабораторная работа №2. Окислительно-восстановительные реакции. (МУ № Гальванический элемент. Коррозия металлов.

Электролиз. Текущий контроль: Тест Дисперсные системы. Коллоидные растворы. Строение коллоидных частиц – мицелл. Текущий контроль: Тест Полимеры. Биополимеры. Структура биополимеров: ДНК, РНК Полимеры. Биополимеры. Структура биополимеров: ДНК, РНК Текущий контроль: Тест Качественный и количественный анализ. Типовые расчеты в количественном анализе. Текущий контроль: Тест Химический, физико-химический и физический анализ. Прием задолжностей.

ГОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет» (ЛГТУ) СИСТЕМА КАЧЕСТВА Для аттестации по итогам освоения дисциплины проводится экзамен (каждая задача оценивается в 10 баллов).

ТИПОВОЙ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ

Задача №1: 1,0 г некоторого металла соединяется с 8,89 г брома и с 1,78 г серы. Найти эквивалентные массы брома и металла, если эквивалентная масса серы равна 16,0 г/моль.

Задача №2: Определите характер (основный, кислотный, амфотерный) соединения Na2O и соответствующего ему гидроксида. Составьте уравнения реакций, подтверждающих их химический характер.

Задача №3: Методом Гиллеспи или методом валентных связей определите геометрическое строение молекулы AlCl3, указать тип гибридизации центрального атома или математическую формулу этого соединения, валентный угол между связями, полярность связи и молекулы в целом. (ответ мотивировать) Задача № 4: Приведите значения четырех квантовых чисел для характеристики следующих электронов: 3р4. Учитывая, что орбитали заполнялись последними, назовите и охарактеризуйте элемент по следующим пунктам:

1. Электронная формула 2. Определить семейство элемента 3. Определить число валентных электронов 4. Определить природу элемента (металл или неметалл) 5. Определить положение элемента в таблице Менделеева.

6. Электронно-графические формулы элемента в основном и возбужденных 7. Валентность (высшая, низшая) 8. Степень окисления (высшая, низшая и промежуточная).

9. Привести примеры соединений (оксид, гидроксид) в высшей степени окисления элемента 10. Доказать характер соединений, приведенных в пункте 9.

Задача №5: Определить, обратима ли данная химическая реакция и установить возможность или невозможность самопроизвольного протекания реакции при температуре К. Перечислить способы смещения равновесия в сторону образования продуктов реакции.

Задача №6: Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при увеличении температуры на 30 0С, если температурный коэффициент равен 3?

Задача №7: К 70 г 30% раствора Fe2(SO4)3 прибавили 10 мл H2O. Плотность полученного раствора 1,2 г/мл. Рассчитать Сн полученного раствора.

Задача № 8.: Равновесие в системе: N2 (г) + 3Н2 (г) 2NН3 (г) установилось при следующих значениях равновесных концентраций (моль/л): [N2]р = 0,3; [Н2]р = 0,8; [NН3]р = 0,5. Определите Кравн. и исходные концентрации реагирующих веществ.

Задача № 9. Напишите схемы и формулы строения мицелл, полученные при взаимодействии следующих веществ:

ГОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет» (ЛГТУ) СИСТЕМА КАЧЕСТВА Задача № 10. Назовите и рассмотрите строение комплексного соединения Na[AuCl4]: укажите комплексообразователь, тип лиганда и его координационное число. К какому типу (катионному, анионному или нейтральному) относится это комплексное соединение.

(модуля) а) основная литература:

1. Ахметов Н.С. Неорганическая химия. М., 2002 г.

2. Глинка Н.Л. Общая химия. Л., 2002 г.

3. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. М., 1987.

4. Васильев В.П. Аналитическая химия. Сборник вопросов, упражнений и задач: Пособие для ВУЗов/ В.П. Васильев, Л.А. Кочерегина, Т.Д. Орлова; Под ред. В.П. Васильева.- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Дрофа, 2003 – 320с., ил.

6. Стародубцев Д.С. Органическая химия./ Д. С. Стародубцев. - М: Высшая школа;

7. Направление обменных реакций в растворах электролитов. Методические указания к лабораторным работам / сост.: Чмырева О.В., Салтыков С.Н. Липецк: ЛГТУ, 2002.

8. Окислительно-восстановительные реакции. Методические указания к лабораторным работам / сост.: Чмырева О.В., Салтыков С.Н. Липецк: ЛГТУ, 2003. 12 с. (МУ 9. Учебные контрольные задания по теоретическому курсу неорганической химии для проверки эффективности самостоятельной работы студентов. Методические указания/ сост.: М.И. Фисунова Липецк: ЛПИ, 1993. 30 с. (МУ №1699) (готовиться к переизданию) 10. «Диссоциация воды. Водородный показатель. Гидролиз» Методические указания к лабораторным работам / сост.: Чмырева О.В., Калмыкова Е.Н., Рабкин А.М. Липецк:

ЛГТУ, 1999. 17 с. (МУ № 4) 11. Тестовые задания по химии (для текущего контроля). Методические указания / сост.: Барсукова Т.М., Мелихова Е.В., Салтыков С.Н., Дудки А.В., Соболева И.Г. и др. Липецк: ЛГТУ, 2011. 60 с (МУ № 2722) б) дополнительная литература:

1. Романцева Л. М. и др. Сборник задач и упражнений по общей химии. М.: Высш.

Школа, 1991. -288 с.: ил.

2. Угай Я.А. Общая и неорганическая химия. М., 2002.

3. Руководство к лабораторным работам по общей и неорганической химии. Под ред.

Ф. Я. Кульба. Л., 1976.

4. Посыпайко В.И., Васина Н.А. Аналитическая химия технический анализ. Учеб. Пособие для вузов. - М.: Высш. школа,1979.

5. Васильев В.П. Аналитическая химия. - Высш. школа, 1989. Т 1, 2.

6. Потапов В.М., Татаринчик С.Н. Органическая химия. - М.: Химия, 1989.

7. Артеменко А.И. Органическая химия. - М.: Высшая школа, 2000.

8. Тугов И.И., Кострыкина Г.И. Химия и физика полимеров. - М.: Химия, 1989.

в) программное обеспечение и Интернет-ресурсы ГОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет» (ЛГТУ) СИСТЕМА КАЧЕСТВА 1. http://www.chimmed.ru/ 2. http://www.che.nsk.su/ 3. http://www.alhimik.ru/ 4. http://www.chem.msu.su/rus 5. http://www.himtrade.ru/reference 6. http://informika.ru/text/database/chemy/Rus/in_.html 7. http://www.inorg.chem.msu.ru/ 8. http://www.mmlab.ru/products/neorg/neorg.shtml 9. http://www.chemport.ru/books/index.php?id 10. http://www.knowitall.com/academic/ 11. http://www.chemnet.ru 12. http://www.himhelp.ru 13. http://forum.xumuk.ru 14. http://www.newlibrary.ru 8. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля) Лабораторная работа №1. Растворы электролитов. Водородный показатель. Гидролиз солей (МУ № 4) Реакции ионного обмена (МУ № 2734).

Лабораторно-приборная база: вытяжные шкафы, пробирки, штативы для пробирок, стеклянные палочки, пробиркодержатели, спиртовки. Реактивы: растворы силиката натрия, хлоридов магния, кальция, бария, сульфата натрия, нитрата свинца, иодида натрия, серной кислоты, сульфата меди, гидроксида натрия, гексацианоферрата (II) калия, соляной кислоты, карбоната натрия, сульфид и сульфит свинца, нитрат марганца, нитрат меди, сульфид натрия, нитрат алюминия, нитрат железа (II) и (III), нитрат цинка, 25% раствор аммиака, уксусной кислоты, ацетат натрия, сульфата алюминия. Металл: железо. Индикаторы: универсальный, метилвиолет, фенол-фталеин,.

Лабораторная работа №2. Окислительно-восстановительные реакции. (МУ № 2843).

Лабораторно-приборная база: вытяжные шкафы, пробирки, штативы для пробирок, стеклянные палочки, пробиркодержатели, спиртовки. Реактивы: растворы: перманганат калия, серной кислоты, гидроксид натрия, хлорид железа (III), иодид калия, нитрат свинца (II), сльфид натрия, пероксид водорода, сульфат свинца, дихромат калия; металлы: цинковая пыль; сухие реактивы: нитрит калия, сульфит калия, оксид марганца (IV), сульфат железа (II), индикаторы: универсальный.

КАРТА ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ЛИТЕРАТУРОЙ В БИБЛИОТЕКЕ

Ахметов Н.С. Неорганическая химия. М., 2002 г.

Глинка Н.Л. Общая химия. Л., 2002 г.(1987) Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. М., Стародубцев Д.С. Органическая химия./ Д. С. Стародубцев. - М: Высшая школа; 1991.

Барагузина В.В., Богомолова И.В., Федоренко Е.В. ОбГОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет» (ЛГТУ) СИСТЕМА КАЧЕСТВА щая и неорганическая химия. – М.: Риор., 2006.

Князев Д.А., Смарыгин С.Н. Неорганическая химия. – М.: Дрофа., 2004.

Общая и неорганическая химия Теоретические основы химии./ Под ред. А.Ф. Воробьева. – М.: Академ. книга., Общая и неорганическая химия.Теоретические основы химии/ Под ред. А.Ф. Воробьева. - М.: Академ. книга, Васильев В.П. Аналитическая химия. Сборник вопросов, упражнений и задач: Пособие для ВУЗов/ В.П. Васильев, Л.А. Кочерегина, Т.Д. Орлова; Под ред. В.П. Васильева.- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Дрофа, 2003 – Романцева Л. М. и др. Сборник задач и упражнений по общей химии. М.: Высш. Школа, 1991. -288 с.: ил.

Угай Я.А. Общая и неорганическая химия. М., 2002.

Руководство к лабораторным работам по общей и неорганической химии. Под ред. Ф. Я. Кульба. Л., 1976.

Посыпайко В.И., Васина Н.А. Аналитическая химия технический анализ. Учеб. Пособие для вузов. - М.:

Высш. школа,1979.

Васильев В.П. Аналитическая химия. - Высш. школа, Артеменко А.И. Органическая химия. - М.: Высшая школа, 2000.

Тугов И.И., Кострыкина Г.И. Химия и физика полимеров. - М.: Химия, 1989.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению 151000 Технологические машины и оборудование и профилю подготовки Металлургические машины и оборудование