4 - Горный

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано
Утверждаю
_____________________________
Руководитель ООП
по направлению 210100
декан ЭФ проф. В.А. Шпенст
___________________________
Зав. кафедрой
общей и физической химии
профессор Чиркст Д.Э.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ХИМИЯ»
Направление подготовки бакалавра
210100–электроника и наноэлектроника
Профиль промышленная электроника
Квалификация выпускника: бакалавр
Форма обучения:очная
Санкт-Петербург
2012
1. Цели и задачи дисциплины: целью изучения дисциплины «Химия»
является
приобретение
неорганической
студентами
химии
в
качестве
знаний
в
области
естественнонаучной
общей
и
дисциплины,
необходимых для последующего логического перехода к изучению цикла
профессиональных дисциплин по направлению 210100 «Электроника и
наноэлектроника», профилю подготовки: «Промышленная электроника»;
В соответствии со стандартными требованиями к образованности
специалиста в результате изучения теоретического курса и прохождения
лабораторного
практикума
по
химии
задачей
дисциплины
является
получение студентом необходимого объема знаний в области общей и
неорганической химии, научиться применять эти знания для решения
практических задач.
2. Место дисциплины в структуре ООП: дисциплина «Химия» относится к
циклу математических и естественнонаучных дисциплин и входит в его
базовую часть. Для изучения дисциплины студент должен обладать знаниями
по предмету «Химия», устанавливаемыми ФГОС для среднего (полного)
образования.
Дисциплина
является
предшествующей
для
изучения
последующих дисциплин цикла Б.2 (математические и естественнонаучные
дисциплины) - Экология (7-й семестр);
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс
изучения
дисциплины
направлен
на
формирование
следующих компетенций:
общекультурных
обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить цели и
выбирать пути ее достижения (ОК-1);
быть
готовым
к
категориальному
видению
дифференцировать различные формы его освоения (ОК-2);
2
мира,
уметь
логически верно, аргументировано и ясно строить устную и
письменную речь (ОК-3);
быть готовым к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-4);
стремиться к саморазвитию, повышению своей квалификации и
мастерства (ОК-9);
профессиональных:
самостоятельно приобретать новые знания, используя современные
образовательные и информационные технологии (ПК-1);
использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в
профессиональной
анализа
и
деятельности,
моделирования,
применять
методы
теоретического
и
математического
экспериментального
исследования (ПК-2);
владеть основными методами, способами и средствами получения,
хранения, переработки информации, работать с компьютером как средством
управления информацией (ПК-4);
составлять
и
оформлять
научно-техническую
и
служебную
документацию (ПК-5);
планировать и проводить необходимые эксперименты, обрабатывать, в
т.ч.
с
использованием
прикладных
программных
продуктов,
интерпретировать результаты и делать выводы (ПК-18);
выбирать и применять соответствующие методы моделирования
физических, химических и технологических процессов (ПК-20).
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать: соотношения неопределенностей, уравнение Шредингера,
строение
многоэлектронных
полупроводников,
химические
свойства
свойства
атомов,
атомного
элементов
и
зонную
теорию
ядра
элементарных
их
и
соединений
металлов
ряда
и
частиц,
подгрупп
периодической системы Менделеева (в зависимости от профиля подготовки),
типы
химической
взаимодействий,
связи
строение
в
соединениях
м
свойства
3
и
типы
межмолекулярных
комплексных
и
клатратных
соединений, газовые гидраты, термодинамические и кинетические условия
протекания химических реакций, равновесие в гомогенных и гетерогенных
системах, свойства важнейших классов неорганических и органических
соединений,
основы
номенклатуры
органических
соединений,
виды
изомерии, типы реакций органических соединений различных классов,
методы качественного и количественного анализа, понятие о наиболее
распространенных высокомолекулярных соединениях.
Уметь: определять концентрации растворов различных соединений,
термодинамические характеристики химических реакций и равновесные
концентрации веществ, скорость реакции и влияние различных факторов на
нее, проводить очистку веществ в лабораторных условиях, определять
основные физические характеристики органических веществ.
Владеть: навыками выполнения основных химических лабораторных
операций, методами синтеза неорганических и простейших органических
соединений,
методами
качественного
и
количественного
многокомпонентных систем.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц.
Вид учебной работы
Всего
Семестр
часов
2
Аудиторные занятия (всего)
57
57
-
-
Лекции
19
19
Практические занятия (ПЗ)
19
19
Лабораторные работы (ЛР)
19
19
Самостоятельная работа (всего)
51
51
-
-
В том числе:
Семинары (С)
В том числе:
Курсовой проект (работа)
4
анализа
Расчетно-графические работы
Реферат
Другие виды самостоятельной работы
Выполнение домашних заданий
10
10
Подготовка к лабораторным работам
10
10
Составление отчетов к лабораторным
21
12
Подготовка к контрольной работе
8
8
Защита лабораторных работ
13
13
Подготовка к сдаче зачета (экзамена)
10
10
работам
Вид промежуточной аттестации (зачет,
экзамен
экзамен)
Общая трудоемкость
108
108
час
зач. ед.
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ Наименование
Содержание раздела
п/п раздела дисциплины
1. Строение вещества Основные принципы квантово-механической
модели строения атомов. Волновая функция,
уравнение Шредингера. Квантовые числа.
Распределение электронов в атомах элементов
по энергетическим уровням и подуровням.
Химическая связь атомов в молекулах. Природа
и параметры химической связи. Типы
химической связи и механизм их образования
Химическая связь и структура минералов.
2. Химия элементов
Периодический закон Д.И.Менделеева и
периодическая система элементов, связь с
электронным
строением
атомов.
Распространенность элементов в природе.
Классификация и номенклатура химических
5
3.
Общие
закономерности
химических
процессов.
4.
Химическая
кинетика.
соединений. Свойства простых веществ и их
соединений. Особенности химии углерода
Стехиометрические законы. Гомогенные и
гетерогенные химические системы. Основные
типы химических реакций. Особенности и типы
окислительно-восстановительных
реакций.
Важнейшие окислители и восстановители.
Влияние
условий
на
окислительновосстановительные свойства системы.
Скорость, порядок и механизм химических
реакций Кинетические уравнения для реакций
различных порядков. Гетерогенные реакции и их
роль в процессах образования минералов и
горных пород. Катализ. Цепные реакции.
6
5.
6.
7.
8.
Химическая
термодинамика.
Первое
начало
термодинамики
и
его
приложения. Законы Гесса и Кирхгофа.
Вычисление теплового эффекта химической
реакции при любых температурах.
Второе начало термодинамики. Понятие об
энтропии
и
других
термодинамических
функциях состояния системы Способы их
вычисления
для
различных
процессов.
Определение
направления
протекания
самопроизвольных процессов в природе при
различных
условиях.
Основные
законы
химического равновесия и их практическое
применение.
Управление
химическими
процессами.
Растворы
Молекулярно-ионно-дисперсные
системы
(истинные растворы). Способы выражения
концентрации
растворов
Коллигативные
свойства растворов. Ионные равновесия в
растворах электролитов. Ионное произведение
воды, водородный и гидроксильный показатель.
Гидролитические
равновесия
вычисление
степени гидролиза, константы гидролиза и рН в
растворах солей, а также ионного состава этих
растворов Растворимость и произведение
растворимости веществ Влияние температуры и
посторонних электролитов на растворимость.
Дисперсные
Классификация и основные характеристики
системы.
дисперсных систем Их значение Коллоиднодисперсные системы и поверхностные явления.
Поверхностные избытки и самопроизвольные
процессы на границе раздела фаз. Адсорбция, ее
практическое
значение.
Применение
ионообменных материалов. Кинетическая и
агрегативная
устойчивость
коллоиднодисперсных
систем,
коагуляция.
Роль
дисперсных систем и поверхностных явлений в
процессах формирования рудных тел и их
добыче
Элементы
свойства важнейших классов органических
органической химии соединений,
основы
номенклатуры
органических соединений, виды изомерии, типы
реакций органических соединений различных
классов,
методы
качественного
и
количественного анализа, понятие о наиболее
7
распространенных
высокомолекулярных
соединениях.
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с
обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ Наименование
п/п обеспе-чиваемых
(последую-щих)
дисциплин
№ № разделов данной дисциплины,
необходимых для изучения обеспечиваемых
(последующих) дисциплин
1
2
3
4
5
6
7
8
1.
Экология
+
+
+
+
+
+
+
+
2.
Безопасность
жизнедеятельности
Материалы
электронной техники
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Все
-го
час.
3.
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№
1.
Строение вещества
3
Прак Лаб Семи СР
т.
.
н
С
зан. зан.
3
3
7
2.
Химия элементов
4
4
4
10
3.
4
4
11
4.
Общие
закономерности 4
химических процессов
Химическая термодинамика
4
4
4
13
5.
Растворы
4
4
4
10
Итого:
19
19
19
51
п/п
Наименование раздела
дисциплины
Лек
ц.
108
6. Лабораторный практикум
№
п/п
№ раздела
Наименование лабораторных работ
дисциплины
1.
1
2
3
4
5
2
2
2
3
Исследование окислительновосстановительных реакций
Свойства неметаллов
Свойства металлов главных подгрупп
Свойства металлов побочных подгрупп
Определение химического эквивалента
8
Трудоемкост
ь
(час.)
5
5
7
7
5
6
3
7
8
4
4
9
5
металла
Получение и исследование свойств
лиофобных золей
Изучение коагуляции коллоидных растворов
Качественный элементарный анализ
органических соединений
Способы получения алифатических
углеводородов
5
5
5
7
7. Практические занятия (семинары)
не предусмотрены учебным планом и основной образовательной
программой
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ)_______ не
предусмотрено
учебным
планом
и
основной
образовательной
программой___________________________________
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. Дибров И.А. Неорганическая химия. - СПб.: Изд-во «Лань», 2001.
2. Общая химия. Сборник задач. - СПб.: Изд-во СПГГИ, 2006.
3. Общая химия. Лабораторный практикум. - СПб: Изд-во СПГГИ, 2009.
4. Березин Б.Д., Березин Д.Б. Курс современной органической химии. М.
Высшая школа, 2001.
5. Григорьева Л.В., Черемисина О.В., Берлинский И.В., Бурмистрова Т.А.,
Литвинова Т.Е. Органическая химия. Свойства органических соединений.
СПб.: РИЦ СПГГИ. 2009.
б) дополнительная литература
1. Гольбрайх З.Е. Сборник задач и упражнений по химии. - М.: Высшая
школа, 1997.
3. Краткий справочник физико-химических величин. Ред. Равдель А.А.,
Пономарева А.М. Издание 7. - СПб: Иван Федоров, 2003.
4. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. - М.:
Химия, 1993.
5. Дибров И.А. Общая и физическая химия. Часть 1. Строение вещества и
периодический закон. Часть 2. Периодичность изменения основных
химических свойств элементов. - СПб: Изд-во СПГГИ, 1994.
6. Суворов А.В., Никольский А.Б. Общая химия. - СПб: Химия, 1997.
7. Девяткин П.Н., Дубровская Н.Я., Иванов И.И., Липин А.Б. Неорганическая
химия: методические указания. СПб.: СПГГИ. 2004.
в) программное обеспечение
программа химических расчетов HSC производства компании Outotec
9
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
1. База термодинамических данных: http://www.chem.msu.su/cgi-bin/tkv.pl
2. Интернет-библиотека: http://www.twirpx.com
3. Интернет-библиотека: http://www.sciteclibrary.ru
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
1. Лаборатории общей и неорганической химии: ауд. 3415, 3417,
площадь каждого помещения – 67 кв м., количество рабочих мест – 15;
лаборатории оснащены типовым лабораторным оборудованием: установки
для титрования, установки для определения химического эквивалента
металла, установки для термохимических измерений, рН-метры,
2. Специализированная аудитория 3532: площадь помещения 68 кв. м;
количество рабочих мест – 30; оснащена наглядным стендовым материалом,
справочными таблицами по химии.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Преподавание дисциплины основано на организации внутри
дисциплины
и
междисциплинарных
образовательных
модулей,
представляющих совокупность теоретических представлений и практических
навыков по дидактическим единицам, изложенными в тексте программы во
взаимосвязи с последующими и смежными дисциплинами.
Теоретические представления студент получает в результате изучения
курса лекций и самостоятельного изучения литературных источников
(учебников и учебных пособий). Теоретические представления закрепляются
в процессе выполнения домашних заданий, контрольных и самостоятельных
работ, составления реферата.
Практические навыки студентом приобретаются в ходе выполнения
рекомендованного программой учебного лабораторного практикума,
подготовке к лабораторным работам и оформления отчетов по результатам
выполнения лабораторного эксперимента.
Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация является
совокупностью данных по успешности выполнения студентом требований
ФГОС ВПО, учебного плана, примерной учебной программы и включает
= посещение лекционных и лабораторных занятий;
= своевременная сдача домашних заданий в соответствии с предоставленным
преподавателем графиком выполнения домашних работ;
= своевременное предоставление реферата в соответствии с графиком работы
над рефератом, которых составляется лектором потока;
= выполнение учебного лабораторного практикума и предоставления отчетов
по лабораторным работам в соответствии с графиком выполнения
лабораторных работ и сроками сдачи отчетов, разрабатываемым лектором
потока;
= успешное написание контрольной работы.
10