МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет Химический

Кафедра неорганической химии

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе В.П. Гарькин «»_ 2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Химия твердого тела образовательная программа направления 020100.62 Химия цикл Б2 "Математический и естественнонаучный цикл", вариативная часть Профиль подготовки Общий Квалификация выпускника Бакалавр химии Форма обучения Очная Курс 4 семестр Самара Рабочая программа составлена на основании Федерального Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования направления 020100.62 Химия, утвержденного 19 мая 2010 г.

Составитель рабочей программы: Д.В. Пушкин, доцент, к.х.н.

Рецензент: В.А. Блатов, профессор, д.х.н.

Рабочая программа утверждена на заседании кафедры неорганической химии (протокол № от «» _ 2011 г.) Заведующий кафедрой _ 2011 г. _ В.Н. Сережкин

СОГЛАСОВАНО

Декан факультета 25 июня 2011 г. _ С.В. Курбатова

СОГЛАСОВАНО

Начальник методического отдела _ 2011 г. _ Н.В. Соловова

ОДОБРЕНО

Председатель методической комиссии факультета _ 2011 г. _ И.В. Лобачева 1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе, требования к уровню освоения содержания дисциплины 1.1. Цели и задачи изучения дисциплины Цель дисциплины - знакомство студентов с современными препаративными методами получения моно- и поликристаллических веществ, а также с общими закономерностями, связывающими особенности кристаллического строения твердых тел с их физическими свойствами.

Задачи дисциплины: выработать у студентов представление о современных препаративных методах химии твердого тела, познакомить их с общими закономерностями, связывающими особенности кристаллического строения твердых тел с их физическими свойствами.

1.2. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен - Знать: общие закономерности, связывающие особенности кристаллического строения твердых тел с их физическими свойствами.

- Уметь: проводить компьютерный кристаллохимический анализ взаимосвязей состава, кристаллического строения и физических свойств твердых тел.

- Владеть: основными методами, способами и средствами хранения и переработки кристаллоструктурной информации, основами препаративных методов получения моно- и поликристаллических веществ.

- Быть способным: применять основные законы химии при выборе метода синтеза кристаллических веществ с привлечением баз данных о строении веществ.

Владеть компетенциями:

Код Наименование результата обучения Использует основные законы естественнонаучных дисциплин, применяет методы ОК-6 математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования Умеет работать с компьютером на уровне пользователя и способен применять ОК-7 навыки работы с компьютерами как в социальной сфере, так и в области познавательной и профессиональной деятельности Владеет основными методами, способами и средствами получения, хранения, ОК-9 переработки информации, имеет навыки работы с компьютером как средством управления информацией Владеет основами теории фундаментальных разделов химии Способность применять основные законы химии при обсуждении полученных результатов, в том числе с привлечением информационных баз данных Владение методами отбора материала для теоретических занятий и лабораторных 1.3. Место дисциплины в структуре ООП Изучение дисциплины сновывается на знаниях, полученных студентами при изучении курсов "Неорганическая химия", "Физика", "Кристаллохимия", "Строение вещества".

Понятия, законы и методы, введенные в курсе, будут использоваться при выполнении студентами выпускной квалификационной работы.

2. Содержание дисциплины 2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы Очная форма обучения, 8 семестр, дифференцированный зачет Трудоемкость изучения дисциплины Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) в том числе:

лекции практические занятия (семинары) Самостоятельная работа студента (всего) в том числе:

Подготовка к семинарам Самостоятельное изучение тем Подготовка реферата 2.2. Тематический план учебной дисциплины Наименование Содержание учебного материала, лабораторные работы и праксов/ технологии компетенции/ контроля 1. Теоретическая подготовка к каждому занятию в соответствии с программой курса, а также изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку (указаны курсивом в пункте 2.3).

ИОННАЯ ПРОВОДИМОСТЬ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ – лекции Раздел сталлографическая информация. Фильтрация данных.

лиз и редактирование матрицы смежности.

ответствии с программой курса, а также изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку (пункт 2.3).

Раздел 3 СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКИ, ПИРО- И ПЬЕЗОЭЛЕКТРИКИ - леклекция Самостоятельная работа студента Теоретическая подготовка к каждому практическому занятию в со- преподавателя ответствии с программой курса, а также изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку (пункт 2.3).

Раздел 4 МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ - лекции Самостоятельная работа студента Теоретическая подготовка к каждому практическому занятию в соответствии с программой курса, а также изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку (пункт 2.3).

Раздел 5 ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ И ЛАЗЕРЫ - лекции Типичные люминофоры, особенности их структуры.

Самостоятельная работа студента Теоретическая подготовка к каждому практическому занятию в со- преподавателя ответствии с программой курса, а также изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку (пункт 2.3).

2.3. Содержание лекционного курса* Раздел 1. ПРЕПАРТИВНЫЕ МЕТОДЫ ХИМИИ ТВЕРДОГО ТЕЛА. Твердофазные реакции. Факторы, влияющие на их протекание. Топотаксические и эпитаксиальные реакции.

Экспериментальное обеспечение твердофазных реакций. Условия приготовления реакционных смесей.

Препаративные методы. Транспортные реакции. Реакции внедрения и ионного обмена.

Электрохимическое восстановление и нанесение покрытий. Анодное и термическое оксидирование. Разложение паров. Катодное распыление. Испарение в вакууме. Выращивание монокристаллов. Гидротермальные методы. "Сухие" методы высокого давления.

Раздел 2. ИОННАЯ ПРОВОДИМОСТЬ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ. Ионная проводимость и твердые электролиты. Типичные твердые электролиты и механизм проводимости. -Al2O3.

AgI и его производные. Галогенид- и кислородсодержащие ионные проводники. Применение твердых электролитов.

Раздел 3. СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКИ, ПИРО- И ПЬЕЗОЭЛЕКТРИКИ. Важнейшие классы диэлектриков. Сегнетоэлектрики, сегнетиэлектрики, особенности их структуры. Пироэлектрики и пьезоэлектрики. Основные классы ВТСП. Применение различных классов диэлектриков.

Раздел 4. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ. Классификация магнитных свойств твердых тел. Диамагнетики и парамагнетики. Ферро-, ферри- и антиферромагнетики.

Основные классы магнитных материалов. Особенности структуры оксидов переходных металлов, шпинелей, гранатов, ильменитов и перовскитов. Применение магнитных материалов.

Раздел 5. ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ И ЛАЗЕРЫ. Виды люминесценции. Основные составляющие структуры люминофора. Типичные люминофоры, особенности их структуры. Лазеры и материалы для лазеров. Применение люминесцентных материалов.

* Курсивом отмечены темы, вынесенные на самостоятельную проработку студентом.

3.Организация входного, текущего и промежуточного контроля обучения 3.1. Организация контроля:

Входное тестирование - не используется;

Текущий контроль – использована бально-рейтинговая система;

Промежуточная и итоговая аттестация выставляется на основании бально-рейтинговой системы.

3.2. Тематика рефератов Реферат "Метод синтеза монокристаллов". Каждый студент получает определенное вещества для описания его метода синтеза.

3.3. Курсовая работа Курсовая работа по курсу не предусмотрена.

3.4. Бально-рейтинговая система Максимальная сумма баллов, набираемая студентом по дисциплине «Химия твердого тела», закрываемой семестровой (итоговой) аттестацией, равна 100.

На основе набранных баллов, успеваемость студентов в семестре определяется следующими оценками: «отлично», «хорошо», «удовлетворительно» и «не зачтено».

- «Отлично» – от 81 до 100 баллов – теоретическое содержание курса освоено полностью, без пробелов необходимые практические навыки работы с освоенным материалом сформированы, все предусмотренные программой обучения учебные задания выполнены, качество их выполнения оценено числом баллов, близким к максимальному.

- «Хорошо» – от 65 до 80 баллов – теоретическое содержание курса освоено полностью, без пробелов, некоторые практические навыки работы с освоенным материалом сформированы недостаточно, все предусмотренные программой обучения учебные задания выполнены, качество выполнения ни одного из них не оценено минимальным числом баллов, некоторые виды заданий выполнены с ошибками.

- «Удовлетворительно» – от 50 до 64 баллов – теоретическое содержание курса освоено частично, но пробелы не носят существенного характера, необходимые практические навыки работы с освоенным материалом в основном сформированы, большинство предусмотренных программой обучения учебных заданий выполнено, некоторые из выполненных заданий, возможно, содержат ошибки.

- «Неудовлетворительно» – 49 и менее баллов - теоретическое содержание курса не освоено, необходимые практические навыки работы не сформированы, выполненные учебные задания содержат грубые ошибки, дополнительная самостоятельная работа над материалом курса не приведет к существенному повышению качества выполнения учебных заданий.

Баллы, характеризующие успеваемость студента по дисциплине, набираются им в течение всего периода обучения за изучение отдельных тем и выполнение отдельных видов работ.

Распределение баллов, составляющих основу оценки работы студента по изучению дисциплины Индивидуальное задание "Геометрический анализ кристаллических структур" 20 баллов Индивидуальное задание "Анализ путей проводимости в твердых электролитах" 20 баллов Индивидуальное задание "Структурный анализ сегнетоэлектриков" 20 баллов Индивидуальное задание "Строение ферромагнитных материалов" 20 баллов 4. Сведения о материально-техническом обеспечении дисциплины № Наименование оборудованных учеб- Перечень оборудования и технических средств 5. Литература 5.1. Основная 1. Кнотько А.В. Химия твердого тела: учеб. пособие для вузов. Гриф УМО. / А.В. Кнотько, И.А. Пресняков, Ю.Д. Третьяков - М.: Академия, 2006 - 304 с.

2. Егоров-Тисменко Ю.К. Кристаллография и кристаллохимия. Гриф Минобрнауки. М.:Изд.

КДУ. 2005. 592 с.

3. Сережкин В.Н., Пушкин Д.В., Сережкина Л.Б. Точечные группы симметрии. Гриф УМО.

Самара: Самарский университет, 2007. 51 с.

5.2. Дополнительная 1. Вест А. Химия твердого тела. В 2-х т. М.:Мир, 1988.

2. Блатов В.А., Шевченко А.П., Сережкин В.Н. Методы компьютерной кристаллохимии и комплекс программ TOPOS. (в 2 частях). Самара.:СамГУ, 2001. 138 с.

3. Вайнштейн Б.К. Современная кристаллография в 4-х томах. М.: Наука, 1979.

5.3. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины для организации самостоятельной работы студентов 1. Сережкин В.Н. Пространственные группы симметрии. Самара.:СамГУ, 1992. 28 с.

2. International Tables for Crystallography. Volume A. Kluwer Academic Publishers. 2002.

3. www.iucr.org Обучающие ресурсы Международного Союза по Кристаллографии 4. www.springerlink.com - электронные ресурсы издательства Springer 5. www.sciencedirect.com - электронные ресурсы издательства Elsevier