Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Нижегородский государственный педагогический университет
имени Козьмы Минина
ХИМИЯ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
Специальность 021000 География
Профиль– Рекреационная география и туризм
Нижний Новгород
2011
СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО
СТАНДАРТА И ОБЪЁМ ЧАСОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ…………..……………….…….…....4
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА……………………………….…………………….……………..…5
Пояснительная записка………..………………………………….…………………………5
Объём дисциплины и виды учебной работы……………...…….……….……..……….....Error: Reference source not found
Тематический план……………………………………...………….…………………….….Error: Reference source not found
Содержание разделов дисциплины……...………..…………………………………….…..Error: Reference source not found
Лабораторный практикум…………………………………………………………………..7
Учебно-методическое обеспечение дисциплины………………………………………....7
Основная литература……………………………………………………………….......7
Дополнительная литература………………………………………………………..….8
Средства обеспечения освоения дисциплины…………………………………..……8
Материально-техническое обеспечение дисциплины……………….…...….…………...7
РАБОЧИЕ ПРОГРАММЫ………………………………….…………………....………...…..8
1-й курс, семестр I………..……………………………………………………....………...…..8
СОДЕРЖАНИЕ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО СТАНДАРТА
И ОБЪЁМ ЧАСОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Выдержка из Государственного образовательного стандарта
ЕН.Ф.04. Химия
Химический элемент. Строение атома. Периодический закон. Химическая связь. Химический процесс. Химическая термодинамика. Кинетика химических процессов. Растворы: процессы в растворах электролитов, диссоциация, реакции ионного обмена, электрохимические системы.
Углерод и классификация его соединений, взаимные переходы классов органических соединений. Синтетические полимеры и биополимеры. Химический практикум.
Объем часов по дисциплине
Лекции: 17 часов, лабораторные занятия: 34 часа.
Самостоятельная работа: 49 часов.
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Общие вопросы, касающиеся атомно-молекулярного учения, законов стехиометрии, классификации и номенклатуры неорганических соединений, включены в первые три раздела программы.
Четвёртые и пятые части в программе представлены в виде следующих разделов: «Строение атома», «Периодический закон».
В теме «Основные закономерности протекания химических реакций» рассматривается материал по химической термодинамике и химической кинетике, необходимый для понимания природы химических процессов и определения их направленности.
Объём дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
|
Всего часов
|
Семестры
|
1
|
|
|
Общая трудоемкость дисциплины
|
100
|
100
|
|
|
Аудиторные занятия:
Лекции, (Л)
Лабораторные работы (ЛР)
|
17
34
|
17
34
|
|
|
Самостоятельная работа
|
49
|
49
|
|
|
Вид итогового контроля по дисциплине (зачет на основе рейтинга)
|
|
|
|
|
Тематический план
№ п/п
|
Наименование разделов
|
Лекции, ч.
|
Лабораторные работы, ч.
|
1
|
Введение
|
0,5
|
1
|
2
|
Атомно-молекулярное учение. Законы стехиометрии
|
2
|
4
|
3
|
Классификация и номенклатура неорганических соединений
|
4
|
8
|
4
|
Строение атома
|
4
|
8
|
5
|
Периодическая система элементов
|
2,5
|
5
|
6
|
Основные закономерности протекания химических реакций
|
4
|
8
|
|
ИТОГО
|
17
|
34
|
Содержание разделов дисциплины
1. Введение. Предмет неорганической химии. Роль химии в научно-техническом прогрессе. Связь неорганической химии с другими химическими науками. Материя и формы ее движения. Понятие о веществе как конкретном виде материи. Химия как наука о веществах и их превращениях. Закон сохранения массы и энергии.
2. Атомно-молекулярное учение. Законы стехиометрии. Атомно-молекулярное учение. Основные понятия атомно-молекулярного учения: атом, молекула, химический элемент, простое и сложное вещество, химическая формула. Размеры и массы атомов. Относительная атомная масса. Атомная единица массы. Относительная молекулярная масса. Моль как единица количества вещества. Число Авогадро. Молярная масса.
Химическая реакция как превращение веществ. Уравнение химической реакции. Закон сохранения массы веществ при химических реакциях. Основные законы стехиометрии. Закон постоянства состава. Объяснение этих законов с позиций атомно-молекулярного учения. Границы применимости законов постоянства состава и кратных отношений. Дальтониды и бертоллиды. Расчеты по химическим формулам и уравнениям реакций.
Химический эквивалент элемента. Стехиометрическая (формальная) валентность элемента. Эквивалентная масса. Закон эквивалентов. Химические эквиваленты сложных веществ. Закон объемных отношений Гей-Люссака. Закон Авогадро. Мольный объем газа. Методы определения молекулярных масс веществ, находящихся в газообразном состоянии.
3. Классификация и номенклатура неорганических соединений. Простые вещества. Аллотропия. Металлы и неметаллы. Классификация сложных веществ по составу. Бинарные (двухэлементные) соединения: галогены, оксиды, халькогениды, нитриды, карбиды и др. Пероксиды. Номенклатура бинарных соединений. Трехэлементные соединения. Гидроксиды. Классификация сложных веществ по функциональным признакам. Оксиды солеобразующие и несолеобразующие. Кислотные, основные и амфотерные оксиды. Основания. Одно- и многокислотные основания. Щелочи. Кислоты. Основность кислот. Номенклатура бескислородных и кислородсодержащих кислот (оксокислот). Пероксокислоты (надкислоты). Ангидриды кислот. Соли. Соли средние, кислые (гидросоли), основные (гидроксо- и оксосоли). Номенклатура солей. Смешанные соли. Двойные соли.
Координационные (комплексные) соединения. Основные положения координационной теории Вернера. Центральный атом (комплексообразователь), лиганды, внутренняя и внешняя сферы координационного соединения. Понятия: координационное число, координационная емкость, дентатность лиганда. Изомерия комплексных соединений. Координационная, ионизационная, гидратная изомерия. Важнейшие типы координационных соединений: аквакомплексы, аммиакаты, внутрикомплексные соединения. Номенклатура координационных соединений.
4. Строение атома. Развитие представлений о строении атома. Модели строения атома на основе классической механики. Квантово-механическая модель строения атома. Уравнение Шредингера. Принцип неопределенности Гейзенберга. Правила заполнения атомных орбиталей. Квантовые числа. Характеристика атомов: атомные радиусы, потенциалы ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность.
5. Периодическая система элементов. Современная формулировка периодического закона. Периодические и непериодические свойства элементов. Периодическая система как форма выражения периодического закона. Связь между электронной конфигурацией атома элемента и положением элемента в периодической системе. Структура периодической системы: периоды, группы, подгруппы, семейства. Основные формы периодической системы.
6. Основные закономерности протекания химических реакций. Основные понятия и определения термодинамики. Внутренняя энергия системы. Закон сохранения энергии (первый закон термодинамики). Экзотермические и эндотермические реакции. Энтальпия химической реакции, протекающей при постоянной температуре и давлении. Закон Гесса. Термохимические уравнения. Энтальпия образования химических соединений. Теплоёмкость.
Факторы, определяющие направленность протекания химических процессов. Второе начало термодинамики Понятие об энтропии. Понятие о термодинамической обратимости. Связь изменения энтропии в обратимых и необратимых процессах с количеством поглощенной системой теплоты. Функции Гиббса и Гельмгольца. Связь изменения энергии Гиббса с изменением энтальпии и энтропии. Знак изменения функции Гиббса как критерий возможности самопроизвольного протекания химической реакции. Понятие о стандартных термодинамических величинах. Использование таблиц стандартных термодинамических величин для простейших химико-термодинамических расчетов (вычисление ∆Sº, ∆H°, ∆G°, определение возможности самопроизвольного протекания реакции).
Кинетика химических реакций. Гомогенные и гетерогенные системы. Скорость гомогенных реакций и факторы, от которых она зависит. Закон действующих масс для гомогенных реакций. Константа скорости реакции. Понятие о молекулярности и порядке реакции. Зависимость скорости реакции от температуры. Температурный коэффициент скорости реакции. Понятие об активированном комплексе. Энергия активации. Энтропия активации. Зависимость константы реакции от температуры.
Лабораторный практикум
№ п/п
|
Наименование разделов
|
Наименование лабораторных работ
|
1
|
Введение
|
|
2
|
Атомно-молекулярное учение. Законы стехиометрии
|
Определение эквивалента магния методом вытеснения
|
3
|
Классификация и номенклатура неорганических веществ
|
|
4
|
Строение атома
|
|
5
|
Периодическая система элементов
|
|
6
|
Основные закономерности протекания химических реакций
|
Скорость химических реакций
|
Учебно-методическое обеспечение дисциплины
Основная литература
Ахметов Н. С. Неорганическая химия. М.: Высшая школа, 1975.
Бабич Л.В., Балезин С.А.. Практикум по неорганической химии. М.: Просвещение, 1978.
Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. М.: Химия, 1983
Глинка Н.Л. Общая химия. М.: Просвещение, 2000
Зайцев О.С. Сборник задач и упражнений по химии. М.: Высшая школа, 1985.
Карапетьянц М. X. Введение в теорию химических процессов. М.: Высшая.школа, 1975.
Некрасов Б.В. Основы общей химии: в 2 т. М.: Химия, 1973.
Николаев Л. А. Общая и неорганическая химия. М.: Просвещение, 1974.
Дополнительная литература
Гринберг А. А. Введение в химию комплексных соединений. М.: Химия, 1971.
Дей К., Селбин Д. Теоретическая неорганическая химия. М.: Химия, 1976.
Карапетьянц М. X., Дракин С. Н. Строение вещества. М.: Высшая школа, 1978.
Кемпбел Дж. Современная общая химия. М.: Мир, 1975.
Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Основы неорганической химии. М.: Мир, 1979.
Угай Я. А. Общая химия. М.М Высшая школа, 1977.
Средства обеспечения освоения дисциплины
1. Шабанов А.В., Шабанов В.А. Атомный уровень организации вещества: тесты. Нижний Новгород: Школа, 1998.
Материально-техническое обеспечение дисциплины
Аудитория № 105 (2 корпус).
Лаборатория № 112 (2 корпус).
РАБОЧИЕ ПРОГРАММЫ
1-й курс, семестр I
Лекционных занятий – 17 часов. Практических занятий – 34 часа
Отчётность: зачёт на основе рейтинга
№
|
Тема лекционного занятия
|
Кол-во часов
|
Тема практического занятия
|
Кол-во часов
|
Содержание самостоятельной работы
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
1
|
Введение
|
2
|
Основные понятия и законы химии
|
4
|
|
2
|
Атомно-молекулярное учение. Законы стехиометрии
|
4
|
Атомно-молекулярное учение. Химический эквивалент элемента, эквивалентная масса, закон эквивалентов. Закон объемных отношений Гей-Люссака. Закон Авогадро. Мольный объем газа
|
8
|
|
3
|
Классификация и номенклатура неорганических веществ
|
4
|
Классификация и номенклатура неорганических веществ
|
8
|
Классификация сложных веществ по функциональным признакам. Оксиды солеобразующие и несолеобразующие. Кислотные, основные и амфотерные оксиды. Основания. Одно- и многокислотные основания. Щелочи.
Кислоты. Основность кислот. Номенклатура бескислородных и кислородсодержащих кислот (оксокислот). Пероксокислоты (надкислоты). Ангидриды кислот. Галогенангидриды.
Соли. Соли средние, кислые (гидросоли), основные (гидроксо- и оксосоли). Номенклатура солей. Смешанные соли. Двойные соли. Солеобразные оксиды
|
4
|
Строение атома
|
10
|
Модели строения атома. Правила заполнения атомных орбиталей. Квантовые числа. Характеристика атомов: атомные радиусы, потенциалы ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность. Ядерные реакции. Радиоактивность. Химическая связь в неорганических и органических соединениях. Основные характеристики связи, метод валентных связей, метод молекулярных орбиталей. Порядок связи
|
22
|
|
5
|
Периодическая система элементов
|
4
|
Периодический закон и периодическая система элементов Д.И. Менделеева в свете электронной теории строения атома
|
8
|
|
6
|
Основные закономерности протекания химических реакций
|
12
|
Энергетика химических реакций. Энтальпия. Закон Гесса. Термохимические уравнения. Энтропия и энергия Гиббса. Знак функции Гиббса как критерий возможности самопроизвольного протекания химической реакции. Кинетика химических реакций. Гомогенные и гетерогенные системы. Закон действующих масс
|
26
|
|
ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ЛИСТ УЧЁТА РЕЙТИНГОВЫХ БАЛЛОВ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ "ХИМИЯ"
Педагогическое образование, профиль "География" 050100, курс 1, семестр 1 20 /20 гг.
Количество часов по учебному плану:
Преподаватель: к.х.н., доцент Тростин В.Л. Кафедра
ФИО студента Группа № 411
Виды деятельности
|
Сроки выполнения заданий
|
Число заданий за семестр
|
Баллы
|
min
|
max
|
Получено
|
Текущий контроль:
1) Решение задач по теме "Эквивалент"
|
|
2
|
2х2
|
2х4
|
|
2) Решение задач по теме "Газовые законы"
|
|
2
|
2х2
|
2х4
|
|
3) Решение задач по теме "Основные классы неорганических соединений"
|
|
2
|
2х4
|
2х4
|
|
4) Выполнение лабораторной работы "Определение эквивалента магния методом вытеснения"
|
|
1
|
2,5
|
5
|
|
5) Решение задач по теме "Строение атома"
|
|
2
|
2х2
|
2х4
|
|
6) Решение задач по теме "Периодическая система Д.И.Менделеева"
|
|
1
|
2
|
4
|
|
6) Решение задач по теме "Химическая термодинамика"
|
|
2
|
2х2
|
2х4
|
|
7) Решение задач по теме "Химическая кинетика"
|
|
2
|
2х2
|
2х4
|
|
8) Выполнение лабораторной работы "Скорость химических реакций"
|
|
1
|
2,5
|
5
|
|
Рубежный контроль 1:
а) тест по пройденным темам;
|
|
1
|
6
|
10
|
|
б) наличие прочитанных лекций
|
|
1
|
2
|
4
|
|
Рубежный контроль 2:
а) тест по пройденным темам;
|
|
1
|
14
|
20
|
|
б) наличие прочитанных лекций
|
|
1
|
2
|
4
|
|
Итого:
|
|
|
55
|
100
|
|
Поощрительные баллы
|
1. Активная работа на занятиях
|
|
2. Выполнение дополнительных заданий
|
|
Итого:
|
|
Штрафные баллы:
|
а) Пропуски занятий без уважительной причины
|
|
б) Выполнение заданий после установленного срока;
|
|
в) Нарушение правил поведения на занятиях
|
|
Итого
|
|
Вопросы к рубежному контролю
Наука химия: определение, задачи, разделы, связь с другими науками.
Определения массы, энергии. Основные законы химии.
Атомные и молекулярные массы. Количество вещества. Молярные массы и объём.
Эквивалент. Количество вещества эквивалентов. Закон эквивалентов.
Простые и сложные вещества. Бинарные соединения.
Оксиды, пероксиды.
Кислоты, основания.
Соли.
Классификация комплексных соединений. Координационное число. Классификация лигандов.
Изменение представлений о строении атома от древних греков до наших дней (краткий очерк).
Квантовая теория света. Волновой характер движения микрочастиц. Принцип неопределённости Гейзенберга.
Электронное облако. Волновая функция. Волновое уравнение Шредингера.
Квантовые числа.
Распределение электронов в многоэлектронных атомах: принцип минимума энергии, правила Клечковского, принцип Паули, правило Хунда.
Строение ядра атома.
Атомный радиус, энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность.
Периодический закон.
Задачи термодинамики. Определения, принятые в термодинамике: энергия, внутренняя энергия, теплота и работа.
Первое начало термодинамики. Энтальпия. Закон Гесса.
Стандартная энтальпия. Энтальпия образования сложного вещества. Теплоёмкость.
Второе начало термодинамики. Энтропия.
Функция Гиббса. Направление реакции.
Скорость химической реакции. Молекулярность реакции.
Закон действующих масс. Энергия активации.
|
