А.А. Шавнин - Учебно-методические комплексы
advertisement
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ИШИМСКИЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. П.П. ЕРШОВА (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» УТВЕРЖДАЮ Директор ИПИ им П.П. Ершова (филиала) ФГБОУ ВО «ТюмГУ /Шилов С.П./ 2015 г. ПРИКЛАДНАЯ ХИМИЯ Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления подготовки 050100 (44.03.05) Педагогическое образование профиля подготовки Биология, химия очной формы обучения ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ от 03.09.2015 Содержание: УМК по дисциплине Прикладная химия, для студентов направления подготовки 050100 (44.03.05) Педагогическое образование профиля подготовки Биология, химия очной формы обучения Автор: Шавнин А.А. Объем 53 стр. Должность ФИО Дата согласования Результат согласования Рекомендовано к электронному изданию Заведующий кафедрой Левых А.Ю. Председатель УМС ИПИ им. П.П. Ершова (филиала) ФГБОУ ВО «ТюмГУ» Поливаев А.Г. 29.09.2015 Согласовано Начальник ОИБО Гудилова Л.Б. 2015 Согласовано 03.09.2015 Примечание Протокол заседания кафедры от 03.09.2015 №1 Протокол заседания УМС от 29.09.2015 №1 РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ИШИМСКИЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. П.П. ЕРШОВА (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра биологии, географии и методик их преподавания. А.А. Шавнин ПРИКЛАДНАЯ ХИМИЯ Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления подготовки 050100 (44.03.05) Педагогическое образование профиля подготовки Биология, химия очной формы обучения Тюменский государственный университет 2015 Шавнин А.А. Прикладная химия Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления подготовки 050100 (44.03.05) Педагогическое образование профиля подготовки Биология, химия очной формы обучения, Тюмень, 2015, 53 стр. Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО с учетом рекомендаций и ПрОП ВО по направлению и профилю подготовки. Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ - Прикладная химия Б3.В.ОД.1.9. [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.utmn.ru, раздел «Образовательная деятельность», свободный. Рекомендовано к изданию кафедрой биологии, географии и методики их преподавания. Утверждено директором ИПИ им. П.П. Ершова (филиала) ФГБОУ ВО «ТюмГУ». ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: Левых Алена Юрьевна, к.б.н., доцент. © ИПИ им П.П. Ершова (филиал) ФГБОУ ВО «ТюмГУ», 2015. © Шавнин А.А., 2015. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа включает следующие разделы: 1. Пояснительная записка: 1.1. Цели и задачи дисциплины (модуля) Целью освоения дисциплины является приобретение студентами знаний по общим принципам и теоретическим основам химической технологии и ее влиянии на образ жизни человека. Задачи освоения дисциплины: Сформировать у студентов представление о роли и месте химической промышленности в производственной деятельности человека. Сформировать у студента представление о производстве химических продуктов – отрасли материального производства – как об одной из форм взаимодействия человека с окружающей средой. Систематизировать знания студентами теоретических основ процессов, положенных в основу химических производств. Научить студентов оценивать химическое производство как химико-технологическую систему. 1.2.Место дисциплины в структуре образовательной программы Дисциплина «Прикладная химия» относится к базовой части профессионального цикла дисциплин модуля «Химия». Для освоения дисциплины обучающиеся используют знания, умения, сформированные в ходе изучения прочих дисциплин модуля «Химия»: «Общая и неорганическая химия», «Органическая химия», «Аналитическая химия». Знания, полученные студентами при изучении прикладной химии, будут использованы при изучении дисциплин специализации, в экспериментальных исследованиях биологических систем, при выполнении дипломных и курсовых работ. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами Дисциплина «Прикладная химия» предусмотрена учебным планом в последнем семестре обучения. 1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения данной образовательной программы. В результате освоения ОП выпускник должен обладать следующими компетенциями: общекультурные компетенции (ОК): - способен использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в образовательной и профессиональной деятельности, применять методы математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования (ОК-4); общепрофессиональные (ОПК): - осознает социальной значимости своей будущей профессии, обладанием мотивацией к осуществлению профессиональной деятельности (ОПК-1); - способен нести ответственность за результаты своей профессиональной деятельности (ОПК-4); в области педагогической деятельности (ПК): - способен разрабатывать и реализовывать учебные программы базовых и элективных курсов в различных образовательных учреждениях (ПК-1). 1.4. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю): В результате изучение дисциплины студент должен: знать: роль и место химической промышленности в производственной деятельности человека и ее влияние на образ жизни человека. основные компоненты химического производства. теоретические основы химической технологии. процессы производства неорганических и органических веществ, металлургические процессы уметь: - проводить исследования по заданной методике и анализировать результаты экспериментов - решать практические задачи и применять полученные знания в процессе изучения специальных дисциплин; - изучать и анализировать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт по химическому производству ; - применять методы математического анализа, теоретического и экспериментального исследования различных веществ; - измерять и составлять описание проводимых экспериментов, подготавливать данные для составления обзоров, отчетов и научных публикаций. владеть: - основными методами технической безопасности. - методикой химического эксперимента; - статистическими методами и средствами обработки экспериментальных данных проведенных исследований.) 2. Структура и трудоемкость дисциплины. Семестр 8-9. Форма промежуточной аттестации: зачет, экзамен Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 академических часов, из них 72 часов, выделенных на контактную работу с преподавателем, 72 часа, выделенных на самостоятельную работу, 36 часов на контроль самостоятельной работы. Таблица 2. Вид учебной работы Всего Семестры часов 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Контактная работа: Аудиторные занятия (всего) 36 36 В том числе: Лекции 18 18 Практические занятия (ПЗ) Семинары (С) Лабораторные занятия (ЛЗ) 18 18 Иные виды работ: 36 Самостоятельная работа (всего): 36 36 Общая трудоемкость зач. ед. 2 3 час 72 108 Вид промежуточной аттестации 27 за экз (зачет, экзамен) че аме т н 3. Тематический план Таблица 3. 1 1.1. 1.2. 1.3. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2 3 Модуль 1. Введение в 1-5 прикладную химию 4 6 Основные компоненты химических производств: химическое сырье, энергия, вода. Экономика производства Теоретические основы химической технологии Экологические проблемы химической технологии Всего Модуль 2. Организация химического производства неметаллических соединений. Производство серной кислоты Производство аммиака Производство азотной кислоты Производство минеральных удобрений Производство силикатных материалов Электрохимические производства Всего 1-2 Семинарские (практические) занятия* Лабораторные занятия* Самостоятельная работа* Виды учебной работы Итого Из них Итого и самостоятельная часов в количес работа, в час. по интерак тво теме тивной баллов форме, в часах Лекции * Тема недели семестра № 5 6 6 7 12 8 24 9 6 10 20 2 2 4 8 2 10 3-4 2 2 4 8 2 5 4-5 2 2 4 8 2 5 1-4 613 6 12 6 12 12 24 24 48 6 12 20 30 6-7 2 2 4 8 2 5 7-8 8-9 2 2 2 2 4 4 8 8 2 2 5 5 910 2 2 4 8 2 5 1112 2 2 4 8 2 5 1213 6- 2 2 4 8 2 5 12 12 24 48 12 30 ВСЕГО за I семестр 3. 3.1. 3.2. Модуль 3. Организация химического производства металлов Производство черных металлов. Производство цветных металлов. Всего 4 Переработка и производство органических соединений. 4.1. Переработка нефти и природного газа 4.2. Промышленный органический синтез. Всего: 5. Химия и новые материалы ВСЕГО за II семестр Итого (часов, баллов): 13 113 1-6 18 18 36 72 18 50 8 8 16 36 8 20 1-3 4 4- 8 16 4 10 4-6 4 4 8 16 4 10 1-6 712 8 8 8 8 16 16 32 32 8 8 20 20 7-9 4 4 8 16 4 10 912 712 1314 114 113; 114 4 4 8 16 4 10 8 8 16 32 8 20 2 2 4 8 2 10 18 18 36 72 18 50 36 36 72 144 36 0-100 - - - 20 10 10 Из них в интеракт. форме *- если предусмотрены учебным планом ОП. 4. Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля Модуль 1 презентации Информа ции онные системы и технологи и электронные практикумы программы компьютерног о тестирования комплексные ситуационные задания Технические формы контроля эссе реферат тест контрольная работа Письменные работы лабораторная работа ответ на семинаре собеседование Устный опрос коллоквиумы № Темы Итого количество баллов Таблица 4. 1.2. - - - - 0-5 0-3 1.3. Всего - - - - 0-5 0-3 - - - - - - - - - 0-8 - Модуль 3 3.1. - - - 0-5 - - - 3.2. - - - - 0-5 - Всего: - - - - 0-10 - - - - - 1.1. Модуль 2 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 0-5 2.6. 0-5 Всего Модуль 4 0-5 4.1. - - 0-2 - - 0-5 - 0-2 - - - - 0-5 010 - - 0-3 0-3 0-3 0-3 - 0-5 0-12 - 0-5 - - - 0-5 - - - - 0-5 - - - - - 10 0-3 0-2 - - - - - 0-2 0-2 0-2 0-2 4.2. - - - - 0-5 0-3 0-2 - - - - - Всего 0-5 - - - 0-5 0-6 0-4 - - - - - Модуль 5 5 Итого 0-5 0-5 0-5 010 0-5 20 0-5 0-5 0-5 0-5 0-5 0-5 030 010 010 020 010 010 020 10 0100 5.Содержание дисциплины. I. Общие вопросы химической технологии Модуль 1. Введение в прикладную химию. 1.1. Основные компоненты химических производств: химическое сырье, энергия, вода. Экономика производства. Учение о химическом производстве, основные задачи, решаемые химической технологией Современные требования к химическим производствам экономического, структурного и экологического характера. Технологические и технико-экономические показатели химического производства – производительность и интенсивность работы аппаратов, выход продукта, качество готового продукта и его соответствие ГОСТу или техническим условиям (ТУ), расходные коэффициенты по сырью, топливу, электроэнергии, пару, себестоимость продукта. Пути снижения себестоимости химических продуктов, повышение качества продукта и получение продуктов высокой степени чистоты. Роль изучения вопросов химической технологии в системе подготовки учителей химии. Сырье, энергия, вода Понятие о сырье, промежуточном продукте (полупродукте), готовом продукте, отходах производства, комплексном использовании сырья. Виды и классификация сырья: растительное, минеральное, животное, твердое, жидкое, газообразное, природное и искусственное. Запасы сырья. Подготовка сырья к переработке. Обогащение твердых материалов: методы измельчения, сортировки и обогащения твердого сырья. Флотация, флотационные машины. Концентрированно жидкого сырья. Регенерация отходов производства. Комбинирование производства на основе комплексного использования сырья. Замена пищевого и растительного сырья минеральным. Безотходная технология. Виды и источники энергии, применяемой в химических производствах. Экономия и пути рационального использования энергии и теплоты реакций. Вода и ее использование в химической промышленности. Характеристика природных вод и примесей, содержащихся в них. Временная и постоянная жесткость воды, ее солесодержание, окисляемость. Требования, предъявляемые к качеству питьевой и промышленной воды. Очистка питьевой воды на водопроводных станциях. Подготовка воды к использованию в химической промышленности: отстаивание, фильтрация, коагуляция, смягчение химическими и физикохимическими способами, обессоливание, деаэрация. Устройство ионитных фильтров. Необходимость сокращения расхода воды в промышленности. Оборотная вода, ее охлаждение. Очистка сточных вод для повторного использования. Применение воды в радиационнохимических процессах. Замкнутые системы. Модуль 1.2. Теоретические основы химической технологии. Основные закономерности химической технологии. Реакторы . Понятие о химикотехнологическом процессе. Классификация химико-технологических процессов по фазовому состоянию реагентов и продуктов реакции, по характеру химических реакций, по методам обработки и параметрам технологического режима и другим признакам. Равновесие в химикотехнологическом процессе и оценка возможностей его смещения. Применение принципа Ле Шателье и правила фаз для определения параметров технологического режима. Гомогенные процессы. Влияние температуры на скорость реакций. Теоретический и практический выход продукта. Влияние концентраций реагирующих веществ на скорость химико-технологического процесса и выход целевого продукта в гомогенных и гетерогенных процессах. Влияние гидродинамической обстановки на скорость процесса. Деление процессов и реакторов по степени перемешивания реагирующих смесей. Типы реакторов и уравнения скоростей процесса. Идеальное вытеснение. Полное смешивание. Реальные процессы и реакторы. Адиабатические, изотермические, политермические процессы и соответствующие им реакторы. Диффузия в химико-технологических процессах. Закономерности массообмена в гетерогенных процессах: газ—жидкость (Г—Ж), жидкость—твердое (Ж—Т), газ—твердое (Г—Т), многофазные процессы. Основы макрокинетики. Области протекания процессов – кинетическая, диффузионная, переходная. Методы интенсификации гетерогенных, некаталитических процессов. Высокотемпературные гетерогенные процессы. Каталитические процессы и контактные аппараты. Значение катализа в химической промышленности. Типы важнейших каталитических процессов. Гомогенный катализ. Закономерности гетерогенного катализа. Избирательный катализ. Влияние факторов технологического режима на выход продукта каталитического процесса. Свойства твердых катализаторов. Промышленные контактные массы и требования, предъявляемые к ним. Контактные аппараты. Модуль 1.3. Экологические проблемы химической технологии. Охрана природы и очистка промышленных выбросов. Проблема охраны почвы, воздушного и водного бассейнов от промышленных выбросов. Характеристика газообразных выбросов и стоков химической промышленности. Санитарные нормы содержания вредных веществ в атмосфере и водоемах, установленные в России. Рациональная организация производственного процесса и безотходные технологические схемы – радикальный метод защиты окружающей среды от промышленных загрязнений. Очистка производственных сточных вод. Методы очистки газообразных выбросов химической промышленности. Модуль 2. Организация химического производства неметаллических соединений Модуль 2.1. Производство серной кислоты. Сорта, свойства и области применения серной кислоты. Значение серной кислоты. Сырье сернокислой промышленности и его комплексное использование. Получение оксида серы (IV). Обжиг колчедана как гетерогенный, некаталитический, высокотемпературный процесс в системе Т—Г. Типы печей. Печь кипящего слоя. Контактный способ производства серной кислоты. Очистка и осушка обжигового газа. Окисление оксида серы (IV) как пример простого обратимого гетерогенно-каталитического процесса. Теоретические основы окисления оксида серы (IV). Промышленные катализаторы. Контактные аппараты со стационарными и кипящими слоями катализатора. Хемосорбция оксида серы (VI) в моногидратном абсорбере: оптимальные условия процесса. Устройство абсорбционной аппаратуры. Принципиальная схема производства серной кислоты контактным способом. Тенденции в развитии производства серной кислоты. Установка с двухстадийным контактированием и абсорбцией. Циклические системы. Модуль 2.2. Производство аммиака. Способ Габера, способ Клода, Способ Франка и Каро, способ Серпека, их сравнительный анализ, недостатки и преимущества. Физико-химические свойства аммиака, его биологическая роль, воздействия е на окружающую среду. Модуль 2.3. Производство азотной кислоты Соединения азота и их значение в народном хозяйстве. Методы фиксации атмосферного азота. Синтез оксида азота (II), методы его осуществления и перспективы. Получение азота и кислорода из воздуха глубоким охлаждением и ректификацией жидкого воздуха. Ректификационная колонна. Методы получения водорода и азотоводородной смеси для синтеза аммиака. Производство водорода и азотоводородной смеси из природного газа. Типовые методы очистки газов, применяемые в производстве синтетического аммиака. Синтез аммиака как пример каталитического процесса с небольшим равновесным выходом продукта, осуществляемого по циклической (круговой) схеме. Теоретические основы синтеза аммиака. Кинетические уравнения. Принципиальная схема производства при среднем давлении. Устройство колонны синтеза – каталитического реактора, работающего при высоких температурах и давлениях. Теория каталитического окисления аммиака в оксид азота (II). Избирательный катализ как основной прием осуществления этого процесса. Оптимальные условия каталитического окисления аммиака. Промышленные катализаторы. Устройство контактного аппарата поверхностного контакта (с сетками из сплавов платины). Переработка нитрозных газов в разбавленную и концентрированную азотную кислоту. Условия совместного проведения гомогенного окисления оксида азота (II) и гетерогенного процесса абсорбции оксидов азота. Схема производства разбавленной азотной кислоты как пример технологической схемы с открытой цепью. Прямой синтез концентрированной азотной кислоты. Свойства и применение азотной кислоты. Пути развития и совершенствования синтеза аммиака и производства азотной кислоты. Модуль 2.4. Производство минеральных удобрений. Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество сельскохозяйственной продукции. Классификация минеральных удобрений. Физико-химические основы типовых гетерогенных некаталитических процессов в производстве минеральных солей и удобрений. Фосфорные удобрения и их классификация. Фосфатное сырье. Гетерогенные процессы и реакции в производстве простого и двойного суперфосфата. Суперфосфатная камера непрерывного действия. Нейтрализация и гранулирование простого суперфосфата. Фосфорная кислота. Экстракционный и электротермический методы получения фосфорной кислоты, их сравнение. Фосфорнокислотное разложение фосфатного сырья. Концентрированные фосфорные удобрения. Двойной суперфосфат. Азотнокислотное разложение фосфатного сырья с получением сложных удобрений, их свойства и применение. Хемосорбционные процессы, сопровождаемые быстрой необратимой реакцией в производстве аммиачной селитры. Использование теплоты нейтрализации в реакторе (нейтрализаторе) и схемах производства аммиачной селитры. Устройство нейтрализатора. Недостатки аммиачной селитры как удобрения. Синтез карбамида – некаталитический гетерогенный процесс, осуществляемый при высоком давлении по схемам с частичной рециркуляцией непрореагировавших исходных веществ или по циркуляционной круговой схеме. Свойства и применение карбамида как удобрения, кормового продукта для животных и исходного материала в производстве пластмасс. Калийные удобрения, их применение. Физико-химические основы разделения смеси природных солей на примере получения хлорида калия из сильвинита. Понятие о микро- и бактериальных удобрениях и перспективы их применения. Кормовые продукты для животных. Модуль 2.5. Производство силикатных материалов. Классификация и характеристика продуктов силикатной промышленности. Новые силикатные материалы. Их свойства и значение в народном хозяйстве. Сырье для производства силикатных материалов. Общие приемы его подготовки. Физико-химические основы типовых процессов технологии силикатов. Практическое применение диаграмм состояния в силикатных системах. Типовые процессы технологии силикатов в производстве керамических изделий, портландцемента, стекла и ситаллов. Типы применяемых высокотемпературных реакторов; шахтные печи, туннельная печь, барабанная вращающаяся печь и ванная печь. Технологическая схема производства портландцемента. Стекла, их классификация, зависимость свойств от состава, способа формования стеклоизделий; вытягивание, литье, прокат; выдувание, прессование. Производство автомобильного стекла методом отлива. Модуль 2.6.Электрохимическое производство. Применение электрической энергии для осуществления химико-технологических процессов. Электрохимические и электротермические производства. Электролиз водных растворов и расплавленных среду. Основные технологические показатели электролиза: выход по току, выход по энергии, коэффициент использования энергии, напряжение разложения. Принципы аппаратурного оформления электрохимических процессов. Электролиз раствора хлорида натрия в ваннах с фильтрующей диафрагмой и стальным катодом, в ваннах с ртутным катодом. Продукты электролиза - хлор, водород, едкий натр, их применение. Синтез хлороводорода и получение соляной кислоты. Применение соляной кислоты. Пути развития и совершенствования электрохимических производств. Модуль 3. Организация химического производства металлов. Модуль 3.1. Производство черных металлов .Сплавы на основе железа, их классификация и свойства. Диаграмма состояния железо-углерод и ее практическое использование. Производство чугуна. Сырье в доменном производстве. Химические реакции в доменной печи, их равновесие и кинетика. Устройство доменной печи. Регенераторы и их роль. Оптимальные условия доменного процесса: состав шихты и дутье, температура, давление. Пути интенсификации доменного процесса: применение кислорода, природного газа, агломерация сырья, совершенствование конструкции доменной печи (укрупнение ее размеров, комплексная механизация, автоматизация контроля и управления). Прямое восстановление руд. Применение доменных шлаков и газа. Производство стали. Теоретические основы мартеновского процесса. Устройство мартеновской печи. Интенсификация мартеновского процесса: кислорода, сжатого воздуха, природного газа. Кислородно-конверторный метод выплавки стали, его преимущества и перспективы. Выплавка стали и ферросплавов в электрических печах. Модуль 3.2. Производство цветных металлов. Алюминий. Свойства алюминия и его сплавов, их значение в народном хозяйстве. Руды алюминия. Получение глинозема из бокситов мокрым щелочным методом и методом спекания. Сравнение методов. Производство глинозема, соды, цемента и редких металлов из нефелина как пример полного комплексного использования сырья. Производство алюминия из глинозема электролизом расплава. Теоретические основы процесса. Устройство электролизера с обожженными и самообжигающимися анодами. Модуль 4. Переработка и производство органических соединений. Модуль 4.1. Переработка нефти и природного газа. Способы добычи нефти и природного газа. Состав нефтей; проблема их комплексного использования. Продукты переработки нефти, их состав и свойства, применение в народном хозяйстве. Физические процессы разделения жидких и газовых смесей при прямой гонке нефти. Трубчатые печи и ректификационные, колонны, установки атмосферно-вакуумной перегонки. Продукты прямой гонки нефти. Пути увеличения выхода наиболее ценных нефтепродуктов (бензин) и улучшение их качества. Высокотемпературные методы деструктивной переработки нефти и дистиллятов. Выбор оптимальных условий термического крекинга в зависимости от назначения и состава исходного сырья, химические реакции, продукты крекинга. Каталитический крекинг. Катализаторы. Физико-химические основы многостадийных и многофазовых химических процессов каталитического крекинга. Выбор оптимального режима. Принцип использования движущегося катализатора при каталитическом крекинге. Схема установки каталитического крекинга с совмещенным реактором и регенератором. Производство высокооктанового бензина и ароматических углеводородов методом каталитического риформинга. Применяемые катализаторы. Химические реакции. Методы очистки нефтепродуктов. Нефтехимические комбинаты. Классификация газообразных топлив. Природный газ и его применение. Состав попутных нефтяных газов и газов нефтепереработки. Использование природного и нефтяных газов в качестве топлива и химического сырья. Модуль 4.2. Промышленный органический синтез Сырье органического синтеза. Виды продуктов основного органического синтеза, их характеристика, свойства, значение в народном хозяйстве. Типовые химико-технологические процессы, применяемые в органическом синтезе: гидрирование, окисление, дегидрирование, гидратация, гидролиз, алкирование, нитрование, хлорирование и др. Роль каталитических процессов в органическом синтезе. Синтез метанола. Физико-химические основы, оптимальные условия процесса. Катализаторы. Принцип построения технологической схемы. Устройство реактора. Аналогия с сущностью и аппаратурным оформлением синтеза аммиака. Свойства и применение метанола. Синтез этилового спирта прямой гидратацией этилена. Теоретические основы, параметры технологического режима, технологическая схема. Преимущества этого одностадийного каталитического процесса, осуществляемого по циклической схеме, перед другими методами получения этанола. Применение этилового спирта. Производства бутадиена и изопрена каталитическим дегидрированием бутана и изопентана. Производство стирола из этилбензола. Производство уксусной кислоты из ацетилена. Стадии производства, их физикохимические основы. Характеристика методов получения ацетилена. Производство ацетилена термоокислительным пиролизом метана. Гидратация ацетилена с получением ацетальдегида. Устройство реактора гидратации. Получение уксусной кислоты каталитическим окислением ацетальдегида. Технологическая схема: устройство реактора окисления. Другие методы производства ацетальдегида. Производство формальдегида в органической технологии. Производство формальдегида из метанола и из метана природного газа путем селективного катализа. Катализаторы. Применение формальдегида в органической технологии. Модуль 5. Химия и новые материалы. Высокомолекулярные соединения. Значение высокомолекулярных соединений (ВМС) в народном хозяйстве. Общие свойства и классификация высокомолекулярных соединений. Природные, искусственные и синтетические ВМС. Общие закономерности синтеза ВМС. Основные методы получения синтетических ВМС. Физикохимические основы процессов полимеризации и поликонденсации. Классификация, основные свойства и области применения пластических масс. Их преимущества перед другими конструкционными материалами. Сырье для производства пластических масс. Поликонденсационные ВМС и пластмассы на их основе. Синтез фенолформальдегидных ВМС как пример гомогенного каталитического процесса в жидкой фазе. Схема установки непрерывного способа получения новолачных смол. Реактор. Пластмассы на основе конденсационных смол и различных наполнителей. Полимеризационные ВМС и пластмассы на их основе. Их свойства и применение. Синтез полиэтилена при высоком и низком давлении. Реактор высокого давления. Катализаторы синтеза полиэтилена низкого давления. Полипропилен, поливинил-хлорид, его переработка в винипласт и пластикат. Фторопласты, их преимущества в качестве конструкционных материалов. Полистирол, органическое стекло. Производство целлюлозы и бумаги. Комплексное использование древесины. Искусственные волокна на основе целлюлозы. Производство вискозного волокна. Стадии процесса, технологическая схема. Получение ацетатных волокон. Синтетические волокна, их классификация, основные свойства и применение. Переработка полимерных материалов в волокна. Типовые методы формования химических волокон. Производство лавсана и полиамидного волокна капрон. Виды и основные свойства синтетических каучуков. Производство бутадиен-стирольного каучука эмульсионной сополимеризацией. Теория процесса, технологическая схема, аппаратурное оформление. Полиизопреновый каучук. Его свойства. Стереорегулярные каучуки. Виды резиновых изделий, их значение в народном хозяйстве. Переработка каучуков на резину и резиновые изделия. Последовательность операций, их режим. Физико-химические основы процесса вулканизации. Аппаратура. Пути дальнейшего совершенствования процессов в технологии ВМС. 6. Планы семинарских занятий. Не предусмотрены учебным планом. 7. Темы лабораторных работ (Лабораторный практикум). План лабораторных работ (8 семестр). Тема Вопросы для самостоятельной Краткое содержание работы лабораторного подготовки занятия Модуль Введение прикладную химию. 1. 1. Типы химических производств. А Анализ размещения предприятий химической в 2. Типы химического сырья. промышленности России. 3. Типы размещение производства 1.1. Основные с вязи с потребностями в энергии. компоненты 4. Типы размещения производства химических в связи с потребностями воды. производств: химическое сырье, энергия, вода 1.2. Теоретические основы промышленной технологии 1.Равновесие химических реакций. Смещение равновесия. Принцип Ле-Шателеье Брауна и правила фаз для определения параметров технологического режима. 2. Диффузия в химикотехнологических процессах. Закономерности массообмена в гетерогенных процессах: газ— жидкость (Г—Ж), жидкость— твердое (Ж—Т), газ—твердое (Г— Т), многофазные процессы. 3. Каталитические процессы и контактные аппараты. Значение катализа в химической промышленности. Типы важнейших каталитических процессов. Гомогенный катализ. Закономерности гетерогенного катализа. Решение химических задач. 1. Для равновесной системы: 2SO2 + O2 <=> 2SO3 + Q определить, в какую сторону сместится равновесие при: а) увеличении давления, б) увеличении температуры в) увеличении концентрации кислорода. 2. Константа равновесия реакции А + В = С + D равна 1. Начальная концентрация [В]0 = [А]0 = 2 моль/л. Сколько процентов вещества А подвергается превращению? 3. Константа равновесия химической реакции H2 + I2 = 2HI при некоторой температуре равна 4. Рассчитайте равновесную концентрацию HI, если исходные концентрации H2 и I2 соответственно равны 0,08 моль/л и 0,1 моль/л. 4. Вычислите, сколько моль водяного пара необходимо ввести на каждый моль оксида углерода (II), чтобы 90% CO превратить в CO2 по реакции CO(г) + H2O(г) = H2(г) + CO2(г), если константа равновесия реакции K = 1. 1.3. Экологические проблемы промышленного производства 1. Охрана природы и очистка Оценка состояния атмосферного воздуха в г.Ишиме, с помощью промышленных выбросов. газоанализатора АНКАТ. 2. Характеристика газообразных выбросов и стоков химической промышленности. 3. Санитарные нормы содержания вредных веществ в атмосфере и водоемах, установленные в России. 4.Рациональная организация производственного процесса и безотходные технологические схемы 5.Очистка производственных сточных вод. Модуль 2. Организация химического производства неметаллических соединений. 2.1. Производство серной кислоты. 1.Технологические свойства серной кислоты. 2. Применение серной кислоты и олеума Лабораторный опыт по получению серной кислоты четырехступенчатым контактным способом. 3.Производство серной кислоты из флотационного колчедана. 4. Химическая и принципиальная схемы производства. 5.Окислительный обжиг колчедана. 6. Контактирование оксида серы (IV). Абсорбция оксида серы (III). 7. Технологическая схема. Производство серной кислоты из серы. 8. Производство серной кислоты из сероводорода. 9. Товарные сорта серной кислоты. 2.2. Производство аммиака. 1.Фиксация азота в биосфере и техносфере. 2. Технологические свойства аммиака. 3. Применение аммиака. Сырье. 4. Химическая и принципиальная схемы производства Лабораторные опыты по получению аммиака путем вытеснения его из аммониевых солей сильными щелочами. 2NH4CI + Ca(OH)2 = 2NH3 ↑+ CaCl2 + 2H2O или NH4Cl + NaOH = NH3↑ + NaCl + H2OЧитайте подробнее на FB.ru: 2.3. Производство 1. Технологические свойства азотной кислоты. азотной кислоты 2. Применение азотной кислоты. Общая схема производства. Получение азотной кислоты путем разложения калиевой селитры при взаимодействии их с крепкой серной кислотой. 3. Физико-химические основы синтеза азотной кислоты из аммиака. 4. Производство разбавленной азотной кислоты. 2.4. Производство 1.Агротехническое значение, минеральных классификация, ассортимент, удобрений. масштабы производства. Разработка технологических карт получения основных видов минеральных удобрений. 2.Типовые процессы солевой технологии. 3.Производство калийных удобрений: флотационный и галургический способы. 4. Производство азотных удобрений: производство нитрата аммония, производство карбамида. 2.5. Производство 1.Производство портландсиликатных цемента. материалов. 2.Производство воздушной извести. 3. Производство стекла. 4. Производство ситаллов. 5. Производство огнеупоров. 6. Производство керамических материалов. Составление бизнес плана по открытию производства силикатных материалов на юге Тюменской области. 2.6. Электрохимическ ие производства. 1.Промышленный электролиз: теоретические основы, количественные характеристики процесса. 2.Электролиз водного раствора хлорида натрия с железным и ртутным катодами. 3. Переработка продуктов электролиза. 4.Производство соляной кислоты Решение задач. Задача 1. Напишите уравнение реакции окисления дисульфида железа (II) концентрированной азотной кислотой. Составьте: схемы электронного и электронно-ионного баланса. Задача 2. Напишите уравнения реакций, протекающих в водной среде: а) Na2SО3 + КМnО4 + Н2SО4 → X+… б) Х + КОН → ... Задача 3. Электролиз 400 г 8,5%ного раствора нитрата серебра продолжали до тех пор, пока масса раствора не уменьшилась на 25 г. Вычислите массовые доли соединений в растворе, полученном после окончания электролиза, и массы веществ, выделившихся на инертных электродах. План лабораторных работ (9 семестр). Тема занятия Вопросы для самостоятельной подготовки Модуль 3. Организация химического производства металлических соединений. 1.Сырье для производства алюминия. 3.1.Производство алюминия (1-2 часть) 2.Принципы размещения алюминиевого производства. 2.Обогащение алюминиевых руд. Краткое содержание лабораторной работы. 1. Составление технологической карты производства алюминия. 2. Качественный анализ на содержание ионов алюминия в поверхностных водах и почвах г. Ишима. 3.2. Чёрные металлы (1-2 1.Диаграмма состояния 1. Основные часть) системы «железо-углерод». технологические варианты получения порошков железа. 2.Производство чугуна. 3. Производство стали. Модуль 4. Переработка и производство органических соединений. 4.1. Переработка нефти и природного газа (1-2 часть) 3. Анализ систем получения железа в российской промышленности. 1.Первичная нефти. перегонка Качественный анализ химического состава ГСМ автозаправочных станций г. 2. Термический крекинг Ишим. нефтепродуктов. 3. Каталитический крекинг нефтепродуктов. 4.Каталитический риформинг нефтепродуктов. 4.2. Производство Получение и свойства Отраслевой органических основных классов производства соединений(1-2 часть) органических соединений. соединений анализ органических 9. Высокомолекулярные Общие свойства и соединения. классификация высокомолекулярных соединений Природные полимеры. 2. Получение мочевиноформальдегидной смолы и испытание её клеящей способности синтетические ВМС. Общие закономерности синтеза ВМС. Основные методы получения синтетических ВМС. Классификация, основные свойства и области применения пластических масс. Поликонденсационные ВМС и пластмассы на их основе. Искусственные волокна 8. Примерная тематика курсовых работ (если они предусмотрены учебным планом ОП). Не предусмотрены планом ОП. 9. Учебно-методическое обеспечение и планирование самостоятельной работы студентов. Таблица5 . № Модули и темы Виды СРС Неделя Объем Колсеместра часов во обязательные дополнительные баллов Модуль 1 Введение в прикладную химию. 1.1. Основные компоненты химического производства. Химическое сырье, энергия, вода, экономика производства. 1.2. Теоретические основы химической технологии. 1-4 8 10 Подготовка учебной презентации Чтение специальной литературы 1-2 4 5 Подготовка к тестированию, написанию контрольной работы и реферата. Чтение специальной литературы 3-4 4 5 Экологические проблемы химической технологии. Всего Модуль 2 Организация химического производства неметаллических соединений 2.1. Производство серной кислоты 1.3. Подготовка учебной презентации. Подготовка учебной презентации.. 2.2. Производство Подготовка к аммиака тестированию, решению задач. 2.3. Производство Подготовка к азотной кислоты тестированию, решению задач. 2.4. Производство Подготовка к минеральных тестированию, удобрений решению задач. 2.5. Производство Подготовка к силикатных тестированию, материалов решению задач. 2.6. Электрохимическое Подготовка к производство коллоквиуму Всего Модуль 3. Организация химического производства металлов 3.1. Производство Подготовка к черных металлов написанию реферата и контрольной работе. 3.2. Производство Подготовка к цветных металлов написанию реферата и контрольной работе. Всего: Модуль 4. Переработка и производство органических соединений 4.1. Переработка нефти и природного газа Подготовка к коллоквиуму, написанию теста и реферата. 1-4 5-8 8 8 10 10 5-6 4 5 7-8 4 5 5-8 9-14 8 12 10 15 Чтение специальной литературы 9-10 4 5 Чтение специальной литературы 11-12 4 5 Чтение специальной литературы Чтение специальной литературы 4.2. Промышленный органический синтез Подготовка к контрольной работе, написанию теста и реферата. Всего: Модуль 5. Химия и новые материалы Всего Итого Подготовка к написанию контрольной работы и реферата. 9-14 8 15 15-19 8 10 15-19 19 8 36 10 45 10.Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины (модуля). УФ-12Вопросы для промежуточной аттестации (зачета) в 8 семестре. 1. Прикладная химия и химическая технология. Химическая технология как научная основа химического производства. Возникновение и развитие отечественной химической технологии. 2. Классификация и требования к химическому сырью. Подготовка химического сырья к переработке. Рациональное использование сырья. 3. Вода в химическом производстве: источники, промышленная водоподготовка, рациональное использование. 4. Материальный и энергетический балансы химического производства. Техникоэкономические показатели химического производства. 5. Химико-технологический процесс. Содержание химико-технологического процесса. Технологический режим, параметры технологического режима. 6. Общая характеристика и классификация основных процессов химической технологии. 7. Химические реакторы: назначение реакторов, принципы их проектирования, классификация химических реакторов; краткая характеристика каждого типа реакторов; конструкция химических реакторов. 8. Промышленный катализ. Технологические характеристики твердых катализаторов. Контактные аппараты. 9. Химическое производство как система. Схемы процессов. Выбор параметров. 10. Технологические свойства и применение серной кислоты. Сырье. Производство серной кислоты из серы и сероводорода. Совершенствование производства серной кислоты. Товарные сорта серной кислоты. 11. Производство серной кислоты из флотационного колчедана. 12. Технологические свойства аммиака. Использование аммиака. Сырье для производства аммиака. Совершенствование аммиачного производства. 13. Оптимальный режим синтеза аммиака. Химическая, принципиальная и структурная схема производства аммиака. 14. Технологические свойства азотной кислоты. Применение азотной кислоты. Сырье для производства азотной кислоты. Общая схема производства. 15. Концентрирование разбавленной азотной кислоты. Прямой синтез концентрированной азотной кислоты. Перспективы развития азотнокислого производства. 16. Производство минеральных удобрений: агротехническое значение и экологические проблемы, вызванные применением, классификация минеральных удобрений, типовые процессы солевой технологии. 17. Производство калийных удобрений (флотационный или галургический способ). 18. Производство азотных удобрений (на выбор). 19. Производство фосфорной кислоты (способ на выбор). 20. Производство фосфорных и комплексных удобрений (на выбор). 21. Силикаты и силикатные материалы: общие сведения, типовые процессы технологии силикатных материалов. 22. Производство силикатных материалов (на выбор). 23. Технологические процессы с использованием электрической энергии. Теоретические основы промышленного электролиза. 24. Электролиз водного хлорида натрия: подготовка сырья, электролиз с железным или ртутным катодом (на выбор). Переработка продуктов электролиза. 10.1 Перечень компетенций с указанием этапов их формирования в процессе освоения образовательной программы (выдержка из матрицы компетенций): УФ-11 Вопросы для итоговой аттестации (экзамена в 9семестре). 1. Прикладная химия и химическая технология. Химическая технология как научная основа химического производства. Возникновение и развитие отечественной химической технологии. 2. Классификация и требования к химическому сырью. Подготовка химического сырья к переработке. Рациональное использование сырья. 3. Вода в химическом производстве: источники, промышленная водоподготовка, рациональное использование. 4. Материальный и энергетический балансы химического производства. Техникоэкономические показатели химического производства. 5. Химико-технологический процесс. Содержание химико-технологического процесса. Технологический режим, параметры технологического режима. 6. Общая характеристика и классификация основных процессов химической технологии. 7. Химические реакторы: назначение реакторов, принципы их проектирования, классификация химических реакторов; краткая характеристика каждого типа реакторов; конструкция химических реакторов. 8. Промышленный катализ. Технологические характеристики твердых катализаторов. Контактные аппараты. 9. Химическое производство как система. Схемы процессов. Выбор параметров. 10. Технологические свойства и применение серной кислоты. Сырье. Производство серной кислоты из серы и сероводорода. Совершенствование производства серной кислоты. Товарные сорта серной кислоты. 11. Производство серной кислоты из флотационного колчедана. 12. Технологические свойства аммиака. Использование аммиака. Сырье для производства аммиака. Совершенствование аммиачного производства. 13. Оптимальный режим синтеза аммиака. Химическая, принципиальная и структурная схема производства аммиака. 14. Технологические свойства азотной кислоты. Применение азотной кислоты. Сырье для производства азотной кислоты. Общая схема производства. 15. Концентрирование разбавленной азотной кислоты. Прямой синтез концентрированной азотной кислоты. Перспективы развития азотнокислого производства. 16. Производство минеральных удобрений: агротехническое значение и экологические проблемы, вызванные применением, классификация минеральных удобрений, типовые процессы солевой технологии. 17. Производство калийных удобрений (флотационный или галургический способ). 18. Производство азотных удобрений (на выбор). 19. Производство фосфорной кислоты (способ на выбор). 20. Производство фосфорных и комплексных удобрений (на выбор). 21. Силикаты и силикатные материалы: общие сведения, типовые процессы технологии силикатных материалов. 22. Производство силикатных материалов (на выбор). 23. Технологические процессы с использованием электрической энергии. Теоретические основы промышленного электролиза. 24. Электролиз водного хлорида натрия: подготовка сырья, электролиз с железным или ртутным катодом (на выбор). Переработка продуктов электролиза. 25. Свойства и применение алюминия. Сырье для производства алюминия. Общая схема производства алюминия. 26. Производство глинозема методом Байера или методом спекания (на выбор). 27. Электролитическое производство алюминия. 28. Свойство железа и его сплавов. Диаграмма состояния «железо-углерод». 29. Классификация черных металлов. Железные руды. Масштабы производства и области применения черных металлов. Общая схема производства черных металлов. 30. Сырье доменной плавки. Продукты доменного производства. Теоретические основы доменного процесса. 31. Сталелитейное производство. 32. Химическое топливо: определение, классификация, состав, энергетические характеристики. Нефть и нефтепродукты. 33. Общая схема переработки нефти. Подготовка нефти к переработке. Первичная перегонка нефти. 34. Крекинг нефтепродуктов. Сырьё, параметры технологического режима, продукты термического и каталитического крекинга. 35. Газообразное топливо: классификация, состав, сырьевые источники, применение. 36. Твердое топливо: классификация, состав, сырьевые источники, применение. 37. Газификация твердого топлива. 38. Конверсия углеводородных газов. 39. Основной органический синтез: сырье, процессы, продукты, значение и перспективы. 40. Производство одного из органических веществ (на выбор). 41. Полимерные материалы: свойства, переработка в изделия. 42. Состав и классификация пластических масс. Производство пластических масс (на примере по выбору). 43. Производство химических волокон (на примере по выбору). 44. Производство эластомеров (на примере по выбору). 45. Биотехнологии (на примере по выбору): производство лизина, производство пенициллина, производство лимонной кислоты, производство уксусной кислоты и промышленно важных стероидов. 46. Управление химическим производством. Автоматизированные системы управления технологическим процессом. 47. Технологические процессы и аппараты, как объекты управления. Методы и приборы для регулирования одного из параметров (на выбор). 48. Экономика химического производства. Химическая промышленность: структура, особенности, рациональное размещение. Территориально-производственный комплекс. Структура экономики химической промышленности. Технико-экономические показатели. Состояние химической промышленности в РФ. Б3. 8-9 семестр Циклы, дисциплины (модули) учебного плана ОП Индекс компетенции Общекультурные, общепрофессиональные, профессиональные компетенции ОК-4 ОПК-1 ОПК-4 ПК-1 Виды аттестации Текущая (по дисциплине) Промежуточная (по дисциплине) Прикладная химия Б3.В.ОД.1.9 Код компетенции + + + + ФОС УФ-2 ПФ-10 ПФ-4 ИС-7 ПФ-6 УФ-12 УФ-11 + + + + + + 10.2 Описание показателей и критериев оценивания компетенций на различных этапах их формирования, описание шкал оценивания: Таблица 6. Код компетенции Карта критериев оценивания компетенций Критерии в соответствии с уровнем освоения ОП пороговый (удовл.) 61-75 баллов базовый (хор.) 76-90 баллов повышенный (отл.) 91-100 баллов Виды занятий (лекции, семинар ские, практические, лабораторные) Оценочные средства (тесты, творческие работы, проекты и др.) ОК-4 Знает: современную естественнонауч ную картину мира Умеет: использовать знания о современной естественнонауч ной картине мира в образовательной и профессиональн ой деятельности Владеет: основными научными теориями и концепциями современного естествознания/ Знает: современную естественнонаучн ую картину мира; методы математической обработки информации. Умеет: использовать знания о современной естественнонаучн ой картине мира в образовательной и профессиональной деятельности, применять методы математической обработки информации Владеет: основными научными теориями и концепциями современного естествознания и методами математической обработки информации Знает: современную естественнонаучную картину мира; методы математической обработки информации; методы экспериментального исследования. Умеет: использовать знания о современной естественнонаучной картине мира в образовательной и профессиональной деятельности; применять методы математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования Владеет: основными научными теориями и концепциями современного естествознания; методами математической обработки информации, теоретического и экспериментального исследования. лекции, лабораторные работы УФ-2 ПФ-4 ПФ-7 ПФ-6 ПФ-10 ИС-7 ОПК-1 Знает: социальную значимость профессии учителя биологии и географии; научные основы биологических и географических наук. Умеет: использовать базовые знания природных процессах и явлениях в профессиональн ой деятельности Владеет: этически грамотными приемами ведения профессиональн ой деятельности Знает: социальную значимость профессии учителя биологии и географии; научные основы биологических и географических наук; их практические достижения. Умеет: использовать базовые знания о природных процессах и явлениях в профессиональной деятельности и жизненных ситуациях Владеет: этически и географически грамотными приемами ведения профессиональной деятельности Знает: социальную значимость профессии учителя биологии и географии; научные основы биологических и географических наук; их практические достижения; основы профессиональной культуры учителя. Умеет: использовать базовые знания о природных процессах и явлениях в профессиональной деятельности и жизненных ситуациях; прогнозировать последствия своей профессиональной деятельности Владеет: этически и географически грамотными приемами ведения профессиональной деятельности; готовностью нести ответственность за свои решения; мотивацией к осуществлению профессиональной деятельности лекции, лабораторные работы УФ-2 ПФ-4 ПФ-7 ПФ-6 ПФ-10 ИС-7 ОПК-4 Знает: научные основы учебной деятельности по химии Умеет: планировать профессиональн о ответственную деятельность в области химии Владеет: нормами профессиональн о ответственного поведения Знает: научные и методические основы учебной деятельности по химии Умеет: планировать и осуществлять профессионально ответственную деятельность в области химии Владеет: нормами профессионально ответственного поведения, обладает мотивацией к принятию ответственных решений. Знает: научные и методические основы учебной и внеучебной деятельности по химии Умеет: планировать, осуществлять и корректировать профессионально ответственную деятельность в области химии Владеет: умениями целеполагания, планирования, самоконтроля, коррекции своей деятельности, соответствующей нормам профессионально ответственного поведения. лекции, лабораторные работы УФ-2 ПФ-4 ПФ-7 ПФ-6 ПФ-10 ИС-7 ПК-1 Знает: требования образовательных стандартов к базовому курсу химии для средней общеобразовател ьной школы Умеет: осуществлять тематическое планирование базового курса химии для средней общеобразовател ьной школы Владеет: навыками планирования учебной программы базового курса химии для средней общеобразовател ьной школы Знает: требования образовательных стандартов и методические особенности базового курса химии для средней общеобразователь ной школы Умеет: осуществлять тематическое планирование и реализовывать программу базового курса химии для средней общеобразователь ной школы Владеет: навыками планирования и реализации учебной программы базового курса химии для средней общеобразователь ной школы Знает: требования образовательных стандартов методические особенности базового курса химии и элективных курсов по разным аспектам использования достижений химической науки и практики для средней общеобразовательной школы Умеет: осуществлять тематическое планирование и реализовывать программу базового курса химии и элективных курсов по разным аспектам практического применения достижений химии для средней общеобразовательной школы Владеет: навыками планирования и реализации учебной программы базового курса базового курса химии и элективных курсов по разным аспектам практического применения достижений в области химии, в т.ч. органической, для средней общеобразовательной школы лекции, лабораторные работы УФ-2 ПФ-4 ПФ-7 ПФ-6 ПФ-10 ИС-7 10.3 Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующей этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы. ПФ-4. Примеры тестовых заданий. Модуль 1.2. Тест «Теоретические основы химического производства» 1. Указать номер правильного ответа Технология для производства Al не включает 1. Производство электролитического алюминия 2. Производство глинозема 3. Производство криолита 4. Производство водорода 5. Производство угольных изделий 2. Указать номер правильного ответа Кремневый модуль бокситов 1. 2. 3. 4. 5. Отношение содержания Na2SiO3/Al2O3 Содержание SiO2 Содержание Na2SiO3 Отношение содержания Al2O3/ SiO2 Отношение содержания SiO2/Al2O3 3. Указать номера правильных ответов В состав сырья для доменной плавки не входят 1. 2. 3. 4. Каменная соль Воздух Топливо Железные руды. 5. Марганцевые руды 6. Флюсы 7. Криолит 4. Указать номер правильного ответа Температура печного газа после очистки 1. 320°С 2. 250°С 3. 140°С 4. 420°С 5. Заполнить пропуск, указав номера правильных ответов, Обжиг колчедана в токе воздуха - ……….. процесс 6. обратимый 7. необратимый 8. гетерогенный 9. гомогенный 10. экзотермический 11. эндотермический 12. каталитический 13. некаталитический 6.Указать номер правильного ответа Катализатор синтеза аммиака 2. 3. 4. 5. СВД БАВ Никель-алюминиевый ГИАП (контактные массы на основе железа) 7.Указать номер правильного ответа Молярное соотношение азот/аммиак в процессе окисления аммиака 1. 2. 3. 4. 1,8-2,0 стехиометрическое 3,5-4,5 2,0-3,0 8. Указать номер правильного ответа При электролизе раствора хлорида натрия с железным катодом на аноде разряжается 1. 2. 3. 4. Хлорид-ион Ион натрия Ион гидроксония Гидроксид-ион Модуль 4.1. Тест « Переработка нефти и природного газа» I. Выберите правильный ответ (Запишите ответ в форме: цифра вопроса – буква ответа): 1. Основным источником метана для процессов органического синтеза является: а) природный газ; б) попутный нефтяной газ; в) нефть; г) каменный уголь. 2. Что такое коксование каменного угля? а) разделение на фракции; б) добыча угля; в) разложение при высокой температуре; г) соединение при высокой температуре. 3. Основной процесс переработки каменного угля называется: а) ректификацией; б) коксованием; в) крекингом; г) перегонкой. 4. В состав коксового газа входят: а) Н2; б) СО; в) СО2; г) все предыдущие ответы верны. 5. Сжигание природного газа при недостатке воздуха приводит к образованию ядовитого газа, формула которого: а) СО2; б) N2; в) Н2О; г) СО. 6. Основным источником углеводородов являются: а) каменный уголь, бурый уголь, природный газ; б) кокс, бурый уголь, нефть; в) все живые организмы; г) природный газ, нефть, каменный уголь. 7. Основную часть природного газа составляют углеводороды: а) предельные; б) этиленовые; в) ацетиленовые. 8. Основная составная часть коксового газа: а) водород; б) метан; в) азот; г) оксид углерода (II). 9. Кокс получается в результате переработки: а) природного газа; б) попутного нефтяного газа; в) нефти; г) каменного угля. 10. К первичной переработке нефти относится: а) перегонка; б) пиролиз в) гидроочистка г) крекинг. 11. Первой фракцией при перегонке нефти является: а) газойль; б) мазут; в) лигроин; г) бензин. 12. Выберите понятие, являющееся синонимом термину «ректификация»: а) фракционная перегонка; б) крекинг; в) изомеризация г) коксование 13. Ректификационная колонна – это промышленный аппарат, который используется для: а) производства чугуна; б) производства стали; в) очистки газов от примесей; г) перегонки нефти 14. Процесс термического разложения нефтепродуктов, приводящее к образованию углеводородов с меньшим числом атомов углерода в молекуле называется: а) изомеризация; б) коксование; в) крекинг; г) перегонка. 15. В качестве основных продуктов крекинга предельного углеводорода (алкана) выделены С6Н14 и С6Н12. Крекингу подвергался: а) октан С8Н18; б) декан С10Н22; в) додекан С12Н26; г) тетрадекан С14Н30. 16. Риформинг применяется в промышленности для получения: а) смазочных масел; б) высококачественного бензина; в) асфальта и гудрона; г) газойля II. Дополните ответ: 1. Органические вещества, состоящие из углерода и водорода называются ________ . 2. Главным компонентом природного газа является _____________ . 3. Органические вещества, имеющие одинаковый химический состав (одинаковую молекулярную формулу), но различные строение и свойства называются _______ . III. Соотнесите: Продукт переработки попутного нефтяного газа: 1) сухой газ 2) пропан-бутановая фракция 3) газовый бензин Углеводородный состав: а) С5Н12, С6Н14 б) СН4, С2Н6 в) С3Н8, С4Н10 Модуль 4.2. Тест «Синтез органических соединений» 1 Нитробензол-продукт для получения анилиновых красителей. Укажите ориентирующее влияние нитрогруппы в реакциях электрофильного замещения: A Дезактивирующий мета-ориентант B Активирующий мета-ориентант C Дезактивирующий О-, П-ориентант D Активирующий О-ориентант E Активирующий О-, П-ориентант 2. Какие из приведенных реагентов используют для подтверждения амфотерных свойств аминокислот? A Кислоты и щелочи B Алкилгалогениди и ангидриды карбоновых кислот C Азотная кислота и спирты D Альдегиды и кетоны E Гидроксид меди (II) и аммиак 3. В какой среде происходит эпимеризация моносахаридов? A слабощелочной среде B слабокислой среде C нейтральной среде D сильнокислой среде E сильнощелочной среде 4. -Гидроксикислоты при нагревании образуют: A лактиды B лактоны C ненасыщенные кислоты D сложные эфиры с открытой цепью E ацетоуксусный эфир 5. Алкалоид хинин - производное хинолина. Он содержит ядра хинолина и хинуклидина, винильный радикал, спиртовую группу, метоксигруппу. В какую из перечисленных ниже реакций не будет вступать хинин? A Взаимодействие с хлоридом железа (III) B Реакция этерификации C Обесцвечивание бромной воды D Взаимодействие с металлическим натрием E Взаимодействие с Н2SO4 с образованием соответствующей соли 5. Укажите главную причину отсутствия восстанавливающих свойств в сахарозе A Отсутствие свободных полуацетальных гидроксилов B Наличие фуранозного ядра C Наличие пиранозного цикла D Отсутствие третичных спиртовых гидроксилов E Наличие первичных спиртовых групп 6. Гликоген является структурным и функциональным аналогом растительного крахмала. Укажите моносахарид, образующийся при кислотном гидролизе гликогена A Глюкоза B Фруктоза C Галактоза D Манноза E Рибоза 7. Ядро индола входит в состав природной аминокислоты: A Триптофан B Серотонин C Гистидин D Пролин E Тирозин 8. Какие типы атомов углерода встречаются в молекулах алканов с неразветвленной цепочкой атомов углерода? A Первичные и вторичные B Первичные C Вторичные D Третичные E Четвертичные E Холестан 9. Выберите реагент, который можно использовать, для получения пропанола-2 из ацетона: A H2 B СН3ОН C HCN D СH3I E HСОH 10. Для какого из приведенных ниже циклоалканов характерны реакции присоединения, сопровождающиеся раскрытием цикла: A Циклопропан B Циклопентан C Циклодекан D Метилциклопентан E Циклогексан 11. Какое соединение может быть синтезировано из бромбензола и бромэтана по реакции ВюрцаФиттига? A Этилбензол B Бромэтилбензол C о-Бромэтилбензол D Метилбензол E п-Диэтилбензол 12. Мочевина является производным угольной кислоты. Среди приведённых названий выберите то, которое соответствует мочевине: A Диамид угольной кислоты B Диэтиловый эфир угольной кислоты C Этиловый эфир карбаминовой кислоты D Диметиловый эфир угольной кислоты E Моноамид угольной кислоты 13. Определите, какое из приведенных циклических соединений относится к карбоциклическим: A Бензол B Тетрагидрофуран C Фуран D Пиридин E Гексан 14. С каким из приведенных соединений реакции электрофильного замещения (SE) происходят наиболее легко? A Фенол B Бензолсульфокислота C Бензальдегид D Хлорбензол E Толуол 15. Какая из промежуточных частиц (интермедиатов) образуется при хлорировании 2-метилпропана? A Свободный радикал B Карбокатион C Карбоанион D -комплекс E -комплекс 16. Каким методом можно получить бензол? A Тримеризацией этина B Взаимодействие циклогексана с Н2О C Тримеризацией этана D Восстановлением пиридина E Из ацетона 17. Из приведенных соединений выберите два, обладающих наибольшими кислотными свойствами : о, о-дихлорфенол, аминоэтанол, диэтиловый эфир, n-метилфенол, гидроксибензол (фенол), изопропиловый спирт. A о, о-дихлорфенол, гидроксибензол (фенол) B Аминоетанол, n-метилфенол C Диэтиловий эфир, n-метилфенол D Диэтиловый эфир, аминоэтанол E Изопропиловый спирт, диэтиловый эфир 18. Какие соединения можно получить при бромировании толуола на свету? A Бромистый бензил, 1,2-дифенилетан B Бензиловый спирт, бромфенилметан C о-хлортолуол, n-хлортолуол D 1,4-дихлорбензол, хлорангидрид бензойной кислоты E м, м-дихлортолуол, 2,6-дихлор-1-метилбензол 19. Какие из приведенных ниже галогенпроизводных будут взаимодействовать с водным раствором щелочи с образованием спирта? A CH3CH2Cl B CH3CHCl2 C CH2 =CHCl D C6H5Cl E CH3CCl3 20. Какое из приведенных соединений образует при нагревании циклический ангидрид? A Бутандиовая кислота B 2-оксопропановая кислота C Малоновая кислота D Амид уксусной кислоты E Хлорангидрид метановой кислоты ПФ-7. Примерный перечень учебных задач. К модулю 2 «Производство неметаллических соединений» 1. В абсорбционную установку (см. рис. в тетради) подается 12000 м3/ч газа с 8% объемных долей SO2. В результате абсорбции получают 24000 кг/ч олеума с содержанием 15% свободного SO3 и 93%-ную серную кислоту. Общая степень абсорбции равна 0,995%. Рассчитать материальный баланс и степень абсорбции в первом абсорбере. 2. Составить материальный баланс печи сжигания серы производительностью 60 т/сут. Степень окисления серы 0,95 (остальная сера возгоняется и сгорает вне печи). Коэффициент избытка воздуха 1,5. Расчет вести на производительность печи по сжигаемой сере в кг/ч. 3. Рассчитать материальный баланс ХТС синтеза аммиака (см. рис. в тетради) производительностью 12000 кг/ч из азото-водородной смеси (АВС), содержащей 0,5% об. СН4. Степень превращения АВС в реакторе равна 0,18. Состав рециркуляционного газа: СН4 – 6%, NH3 – 3%, остальное АВС. 4. Составить материальный баланс реактора окисления аммиака, в который поступает аммиачно-воздушная смесь (АмВС) с расходом 18000 м3/ч, содержащая 10 % об. аммиака. Степень превращения аммиака 0,98, селективность по оксиду азота (II) 0,95. Побочным продуктом считать только азот. 5. В абсорбционную установку (см. рис. в тетради) подается 12000 м3/ч газа с 8% объемных долей SO2. В результате абсорбции получают 24000 кг/ч олеума с содержанием 15% свободного SO3 и 93%-ную серную кислоту. Общая степень абсорбции равна 0,995%. Рассчитать материальный баланс и степень абсорбции в первом абсорбере. 6. Составить материальный баланс печи сжигания серы производительностью 60 т/сут. Степень окисления серы 0,95 (остальная сера возгоняется и сгорает вне печи). Коэффициент избытка воздуха 1,5. Расчет вести на производительность печи по сжигаемой сере в кг/ч. 7. Рассчитать материальный баланс ХТС синтеза аммиака (см. рис. в тетради) производительностью 12000 кг/ч из азото-водородной смеси (АВС), содержащей 0,5% об. СН4. Степень превращения АВС в реакторе равна 0,18. Состав рециркуляционного газа: СН4 – 6%, NH3 – 3%, остальное АВС. 8. Составить материальный баланс реактора окисления аммиака, в который поступает аммиачно-воздушная смесь (АмВС) с расходом 18000 м3/ч, содержащая 10 % об. аммиака. Степень превращения аммиака 0,98, селективность по оксиду азота (II) 0,95. Побочным продуктом считать только азот. 9. При сжигании серы массой 1 г выделилось 9,28 кДж теплоты. Составить термохимическое уравнение реакции. 10. Какое количество теплоты выделится при сгорании метана объемом 5,6 л (н.у.), если тепловой эффект реакции 892 кДж? ПФ-6. Примерный перечень контрольных работ. Модуль 1.2. Тема: «Теоретические основы химической технологии» Вариант №1. 1. При восстановлении 1,485 г оксида металла, выделилось 0,41 л оксида углерода СО. Вычислить эквивалентную массу металла. 2. Какое состояние атома называется основным, и какое – возбужденным? Чем ион отличается от нейтрального атома? Изобразите электронные формулы и схемы атома серы в основном и возбужденном состояниях, а также ионов S+4 и S-2 . 3. Исходя из положения металла в периодической системе, определите, какой из двух гидроксидов является более сильным основанием: а)Mg(OH)2 или Be(OH)2, б) Cd(OH)2 или Sn(OH)2, в) Sr(OH)2 или Mo(OH)2? 4. Что представляет собой гибридизация атомных орбиталей? В каких случаях она имеет место? Какие типы гибридизации АО вам известны? Есть ли гибридизация АО и какого типа в молекулах: N2, BCl3, PCl3? 5. Вычислите тепловой эффект реакции разложения карбида кальция СаС2 (к) водой, в результате которой образуется гидроксид кальция Cа(OH)2 (к) и ацетилен С2Н2 (г). Сколько теплоты выделится при разложении водой 100 г карбида кальция? 6. Реакция протекает по уравнению: ZnO (к) + CO (г) = Zn (к) + CO2 (г) Вычислите ∆G этой реакции, используя табличные значения ∆ Н 0298 и ∆ S 0298 и сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания реакции. 7. Константа равновесия реакции N2 (г) + 3 H2 (г) ↔ 2 NH3 (г) равна 0, 1. Равновесные концентрации водорода и аммиака равны 0,6 и 0,18 моль/л соответственно. Вычислите равновесную и исходные концентрации азота. 8. Вычислите нормальность следующих растворов: а) 60%-ного растворв уксусной кислоты (ρ =1,068 г/см3), б) 49%-ного раствора Н3РО4 (ρ =1,338 г/см3). 9. При растворении хлороформа массой 15 г в диэтиловом эфире массой 400 г температура кипения последнего повысилась на 0,6350 С. Вычислить молярную массу хлороформа. Эбуллиоскопическая константа эфира равна 2,02 град. 10. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций: а) Cr(OH)3 + KOH б) NaNO2 + H2SO4 в) Ba(OH)2 + H2SO4. Вариант №2. 1. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций: а) Cr(OH)3 + KOH б) NaNO2 + H2SO4 в) Ba(OH)2 + H2SO4 2. Какие из солей Fe 2 (SO4)3, (NH4)2S, NaCl, K3AsO4 подвергаются гидролизу? Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза соответствующих солей. 3. Какие соединения и простые вещества могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства? Выберите такие вещества из предложенного перечня: Br2, KNO3, Na2SO3, NaNO2, Mg, H2O2 4. Рассчитайте электродный потенциал железного электрода, опущенного в раствор соли FeCl3, 12,6 г которой содержится в 1 л раствора. 5. Для выделения 1,75 г некоторого металла из раствора его соли потребовалось пропускать ток силой 1,8 А в течение 1,5 часов. Вычислите эквивалентную массу металла. 6. Медь покрыта оловом. Напишите уравнения анодного и катодного процессов коррозии при нарушении покрытия в среде соляной кислоты. 7. Вычислите заряды следующих комплексных ионов, образованных трехвалентным хромом: а) [Cr (H2O)6], b) [Cr (H2O)5 Cl]; c) [Cr (H2O)4 Cl2] , d) [Cr (CN)6], e) [Cr(NH3)4 (H2O)2], f) [Cr (NH3)5 NO2] 8. Пользуясь рядом напряжений, приведите примеры 4-х металлов, два из которых вытесняют, а другие два – не вытесняют свинец из раствора Pb(NO3) 2. Напишите соответствующие реакции и уравнения электронного баланса. 9. Напишите уравнение реакции полимеризации пропилена. Представьте изотактическую и атактическую структуру полимера. Модуль 3. Тема: «Производство черных и цветных металлов». Вариант №1 1. Общая характеристика железных руд, используемых в черной метал-лургии. 2. Устройство доменной печи. 3. Промышленная классификация цветных металлов. Физикохимические основы процессов окислительных и восстановительных плавок, процессов сульфидных плавок. 4. Конвертерное производство стали (устройство кислородного конвер-тера). Вариант №2 1. Подготовка железных руд к доменной плавке. Флюсы и топливо, применяемые для производства чугуна. 2. Загрузка шихты в доменную печь, распределение материалов на колошнике, нагрев шихты. 3. Металлургия алюминия. Алюминий, его свойства. Сырье для произ-водства алюминия. Производство глинозема способом Байера. 4. Сталеплавильные шлаки (источники образования шлака, строение и состав шлака). Вариант 3 1. Доменный процесс. Восстановление окислов железа, кремния, мар-ганца и других элементов. 2. Характеристика продуктов доменной плавки (доменные чугуны, газ,шлак). 3. Металлургия алюминия. Электролитическое разложение глинозема.Анодный эффект. Очистка алюминия от примесей и его рафинирование. Качество товарного алюминия. 4. Технология производства ферросилиция (исходные сырые материа-лы, технология плавки). Вариант 4 1. Доменный процесс. Влияние серы на качество металла. Поведение и доменной печи серы и борьба с ней. Процессы в горне доменной печи. 2. Характеристика изменения параметров газового потока по сечению и высоте доменной печи (изменение температуры, состава, количества и давления газа). 3. Металлургия магния. Магний, его свойства. Сырье для производства магния электролитическим способом. Рафинирование. 4. Основные реакции сталеплавильных процессов (окисление углерода, окисление и восстановление марганца, кремния, удаление фосфора и серы). Вариант 5 1. Доменный процесс. Науглероживание железа и образование чугуна. Образование шлака и его свойства. 2. Утилизация доменного шлака и доменного газа. 3. Кислый конвертерный процесс получения стали. 4. Газы в стали и меры борьбы с ними. Модуль 4.2. Тема: «Промышленный органический синтез». Вариант 1 1. Укажите молекулярную формулу предельного одноатомного спирта а) С3Н8О2 б) С5Н12О в) С2Н4О2 г) С3Н6О 2. Какое из перечисленных веществ не содержит карбонильной группы а) муравьиная кислота б) формальдегид в) этанол г) уксусный альдегид 3. Назовите вещество: СН3-СН-СН2-СН-СН3 ОН С2Н5 а)2-этилпентанол-5 б)4-этилпентанол-2 в)3-метилгексанол-5 г)4-метилгексанол-2 4.С помощью какой реакции нельзя получить карбоновую кислоту? а) окисление альдегида в) восстановление альдегида б) гидролиз сложного эфира г) окисление алкана 5. Какая из четырёх кислот наиболее сильная? а) СCl3-СООН б) СН3-СООН в) СН3Сl-СООН г) СН3-СН2-СООН 6. Допишите уравнение химической реакции и укажите её название : НСºСН + Н2О → а) реакция Вагнера б) реакция Зелинского в) реакция Кучерова г) реакция Вюрца 7. Какое вещество даёт реакцию « серебряного зеркала » ? а) фенол б) этанол в) пропаналь г) уксусная кислота 8. Сколько из перечисленных веществ реагирует с этаналем : муравьиная кислота, водород, магний, гидроксид меди ( ), бром, аммиачный раствор оксида серебра? Составьте уравнения возможных реакций. а) три б) четыре в) пять г) шесть 9. Мыло представляет собой : а) сложный эфир высшей карбоновой кислоты б) сложный эфир глицерина в) натриевую соль высшей карбоновой кислоты г) смесь высших карбоновых кислот 10. Какой обьём водорода (н. у.) выделится при взаимодействии 0,1 моль этанола с избытком металлического натрия? а) 2,24 л б) 1,12 л в) 3,36 л г) 4,48 л Вариант 2 1. Какое из веществ не является многоатомным спиртом? а) этиленгликоль б) бутандиол в) глицерин г) пропанол-2 2. П-связь в молекуле имеет : а) этаналь б) глицерин в) метанол г) этиленгликоль 3. Укажите пару изомеров : а) метанол и пропанол в) ацетон и пропаналь б) фенол и гексанол-1 г) уксусная кислота и этанол 4. Первичный спирт можно получить : а) окислением пропаналя в) восстановлением бутаналя б) гидратацией пропена г) окислением бутана 5. Расположите указанные вещества в ряд по усилению кислотных свойств : 1) НСООН 2) НСl 3) С6Н5ОН 4) СН3-СООН а) 1,3,4,2 б) 1,4,3,2 в) 3,4,1,2 г) 2,3,1,4 6. Допишите уравнение химической реакции и укажите её тип : НСООН + С2Н5ОН → а) омыление б) гидролиз в) нейтрализация г) этерификация 7. Образование ярко-синего комплексного соединения с гидроксидом меди ( ) является качественной реакцией на а) альдегиды б) многоатомные спирты в) фенолы г) карбоновые кислоты 8. Сколько из перечисленных веществ реагирует с уксусной кислотой : гидроксид железа ( ), пропанол-1, цинк, хлор (в присутствии катализатора ), карбонат натрия, формальдегид? Составьте уравнения возможных реакций. а) три б) четыре в) пять г) шесть 9. Жиры представляют собой : а) сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот б) сложные эфиры этиленгликоля и высших карбоновых кислот в) натриевые соли высших карбоновых кислот г) смесь высших карбоновых кислот 10. Окислением 4,4 г уксусного альдегида получили 5,4 г уксусной кислоты. Выход продукта составил : а) 81,5 % б) 73,3 % в) 80,0 % г) 90,0 %. Модуль. 5. Тема: «Химия и новые материалы. Вариант 1. I. Выберите правильный ответ Теломеризация – это: 1. разновидность реакции полимеризации алкенов с образованием больших макроцепей; 2. олигомеризация алкенов; 3. полимеризация, идущая без участия растворителя; 4. полимеризация, идущая с участием растворителя; 5. полимеризация с образованием смеси олигомеров; 6. полимеризация с образованием однородного макропродукта; 7. процесс, в котором концевые группы макроцепи – остатки мономера; 8. процесс, в котором концевые группы макроцепи – части растворителя 2. Для синтеза «органического стекла» используют 1. CH2 =CH−C≡N 2. CH2 =C−COOCH3 3. H2 C=CH−COOCH3 3. Волокно нитрон получают 1. Поликонденсацией адипиновой кислоты и гексаметилендиамина 2. Полимеризацией нитрила акриловой кислоты 3. Поликонденсацией этиленгликоля и терефталевой кислоты 4. Полимеризацией акриловой кислоты. 4. Волокно капрон получают: 1. поликонденсацией β-аминокислоты 2. полимеризацией капролактама 3. поликонденсацией ω-аминокапроновой кислоты 4. полимеризацией акриловой кислоты 5. Особенности синтеза и свойств полимеров, полученных ионно-координационной полимеризацией: 1. Процесс идет в отсутствие катализатора 2. Аморфная структура 3. Мягкие условия процесса 4. Стереорегулярное строение макроцепей 5. Пониженная температура плавления. II. Ответьте на вопросы. 1. Какие соединения называются высокомолекулярными? В чем их отличие от низкомолекулярных соединений? 2. Какими физико-механическими свойствами обладают каучуки, пластмассы и волокна? В чем их сходства и различия? 3. Дайте определения: полимер, олигомер, макромолекула, мономер, составное повторяющееся звено, молекулярная масса ВМС, полимеризация, степень (коэффициент) полимеризации, период идентичности, гомополимер, сополимер, блоксополимер, привитые и разветвленные полимеры. 4. Напишите участки макроцепей, отражающие строение натурального каучука и гуттаперчи. Укажите период идентичности для этих форм полимеров. 5. Какие полимеры называются стереорегулярными? Напишите формулы полихлоропрена изотактического, синдиотактического и атактического строения. 6. Опишите свойства линейных, разветвленных и сетчатых полимеров. В чем их отличие? 7. Приведите формулы поливинилхлорида, поливинилиденхлорида, поливинилфторида и политетрафторэтилена. 8. Напишите формулы полибутадиена, цис- и транс -полиизопрена и полихлоропрена. 9. Какие требования предъявляются к мономерам, используемым в синтезе полимеризационных и поликонденсационных ВМС? 10. Приведите механизм цепной полимеризации. Укажите элементарные акты процесса. Вариант 2. I. Выберите правильный ответ. 1. Превращение макрорадикала: R−ĊH−CH2 −CH2 −ĊH−R → H3 C−ĊHR + ĊH=CHR 1. Обрыв цепи 2. Изомеризация 3. Диспропорционирование 4. Инициирование 2.. Способы получения ионита 1. Полимеризация 2. Поликонденсация 3. Сополимеризация 3. Капрон по сравнению с лавсаном имеет : 1. более высокую кислотоустойчивость 2. меньшую кислотоустойчивость 3. большую прочность 4. Мономер натурального каучука: транс- Бутадиен цис- Бутадиен транс- Изопрен цис -Изопрен 5. Для получения капрона используется: ε-Аминокапроновая кислота ω-Аминокапроновая кислота β-Аминокапроновая кислота II. Ответьте на вопросы. 1. Какие методы инициирования применяются при свободно-радикальной полимеризации? 2. Напишите формулы соединений, которые являются регуляторами, замедлителями и ингибиторами при радикальной полимеризации алкенов. Дайте объяснения действию этих веществ. 3. Что такое теломеризация? Приведите механизм процесса. 4. Как влияет концентрация инициатора и мономера, температура и давление на скорость радикальной полимеризации и молекулярную массу образующегося полимера? 5. Напишите формулы катализаторов, которые используются при катионной и анионной полимеризации. В чем их различие? 6. Приведите механизм катионной полимеризации. Какие соединения используются при катионной полимеризации в качестве ингибиторов? 7. Опишите особенности обрыва цепи при анионной полимеризации. Что такое «живые» полимеры? 8. Приведите механизм стереоспецифической полимеризации с использованием катализатора Циглера – Натта. 9. Напишите схему гидролитической полимеризации капролактама. 10. Напишите схему полимеризации циклосилоксанов и циклофосфозенов. ИС-7. Примерная тематика учебных презентаций/ Модуль 1.1. Тема: «Основные компоненты химического производства» Производственная деятельность человека и ресурсы планеты. Экономическое обоснование химического производства. Автоматизация химического производства. Технологические установки химического производства. Человеческое общество и проблемы энергии. Исторический очерк производства серной кислоты. Исторический очерк производства аммиака. Исторический очерк производства азотной кислоты. Исторический очерк развития производства минеральных удобрений Модуль 1.3. Экологические проблемы химического производства. Агротехническое значение минеральных удобрений и экологические проблемы, связанные с их использованием. Ассортимент и масштабы производства минеральных удобрений. Утилизация отходов производства серной кислоты. Проблема «связанного» азота. Фиксация азота в биосфере. Утилизация отходов производства минеральных удобрений. Утилизация отходов производства фосфорной кислоты. Проблема содержания кислотных оксидов в атмосфере. Модуль 2.1. Тема: « Производство серной кислоты». Общая характеристика установки производства серной кислоты Сырьевые источники получения серной кислоты Краткое описание промышленных способов получения серной кислоты Выбор катализатора Обоснование способа производства Стадии и химизм процесса Термодинамический анализ Кинетика процесса окисления SO2 Конденсация серной кислоты Термодинамический анализ процесса конденсации Описание технологической схемы процесса Расчет материального баланса Расчет теплового баланса Расчет контактного аппарата Меры безопасности при эксплуатации производственного объекта. Модуль 3.1. Тема: «Производство черных металлов». Виды технологических процессов. Технолого-экономические основы производства чугуна. Виды обогащения руды. Место кокса в технологическом процессе производства черных металлов. Значение флюсов в производстве черных металлов. Доменный процесс. Строение доменной печи. Технологические основы производства стали. Модуль 3.2. Тема: «Производство цветных металлов» Размещение предприятий отрасли. Медные руды Производство меди Алюминиевые руды. Производство алюминия Производство титана и магния. Производство свинца. Производство олова. Производство редкоземельных металлов. Модуль 5. Тема: «Химия и новые материалы». Полимерные материалы Синтетические ткани Сохранение и замена материалов Сверхпрочные и термостойкие материалы Материалы с необычными свойствами Оптические материалы Материалы с электрическими свойствами Высокотемпературные сверхпроводники Материалы диссоциации металлоорганических соединений Тонкопленочные материалы для накопителей информации УФ-2. Коллоквиум. Модуль. 1.3. Коллоквиум № 1. «Введение в прикладную химию». 1. Основные компоненты химических производств: химическое сырье, энергия, вода 2. Химико-технологический процесс 3. Процессы и аппараты химического производства 4. Каталитические процессы 5. Организация химического производства 6. Производство серной кислоты 7. Производство аммиака 8. Производство азотной кислоты 9. Производство минеральных удобрений 10. Производство силикатных материалов 11. Электрохимические производства 12. Экономика химического производства Модуль 4.1. Коллоквиум № 2. «Переработка химического топлива». 1. Химическое топливо. Определение, классификация, состав, энергетические характеристики. Жидкое топливо. Нефть: происхождение и состав. 2. Нефтепродукты. Подготовка нефти к переработке. Первичная перегонка нефти. Крекинг нефтепродуктов. Очистка нефтепродуктов. 3. Крекинг нефтепродуктов. Каталитический риформинг нефтепродуктов. Очистка нефтепродуктов. 4. Твердое топливо. Каменные угли. Коксование каменного угля. 5. Твердое топливо. Переработка продуктов коксования. Гидрирование твёрдого топлива. 6. Газообразное топливо. Переработка нефтяных газов. Переработка обратного коксового газа. 7. Газообразное топливо. Газификация твёрдого топлива. 8. Газообразное топливо. Конверсия углеводородных газов. ПФ-10. Примерная тематика рефератов. 1. Свойства и классификация металлов. 2. Металлические руды. 3. Краткая история развития производства алюминия. 4. Железные руды. Свойства железа и его сплавов. 5. Классификация чёрных металлов. 6. Краткая история развития производства чёрных металлов. 7. Виды и происхождение твёрдых топлив. 8. Строение и свойства каменных углей. 9. Ископаемые как химическое сырьё. 10. Классификация и состав газообразных топлив. 11. Сырьевые источники природного газообразного топлива. 12. Использование газообразного топлива. 13. Сырье и процессы основного органического синтеза. 14. Продукты основного органического синтеза. 15. Развитие основного органического синтеза. 16. Свойства и применение полимерных материалов. 17. Высокомолекулярные соединения как основа полимерных материалов. 18. Краткий исторический очерк развития производства полимерных материалов. 19. Классификация и использование химических волокон. 20. Свойства и классификация эластомеров. 10.4 Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности характеризующих этапы формирования компетенций. Для допуска к экзамену студент должен набрать не менее 60 баллов по формам текущего контроля. Максимальное количество баллов, которые может набрать студент в ходе изучения дисциплины, составляет 100. По разным формам контроля балльные оценки распределяются следующим образом: коллоквиумы - 0-15 баллов; устное собеседование – 0-33 балла; лабораторные работы – 34 балла; контрольные работы – 0-9 баллов; письменное тестирование – 03 балла; компьютерное тестирование – 0-6 баллов. При наборе студентом более 60 баллов оценка за промежуточную аттестацию может быть выставлена автоматически согласно следующим критериям: 61-75 баллов – удовлетворительно; 76-90 баллов – хорошо; 91-100 баллов – отлично. Студенты набравшие по текущему контролю менее 60 баллов, а также студенты не согласные с итоговой оценкой, полученной по результатам текущего контроля сдают экзамен в устной форме. На экзамене оценка выставляется согласно «Положению о текущем контроле успеваемости и промежуточной аттестации студентов ФГБО ВПО «ТюмГУ» (Приложение к приказу от 01.04.2014 №185) в соответствии со следующими критериями: оценки «отлично» заслуживает студент, обнаруживший всестороннее, систематическое и глубокое знание учебно-программного материала, умение свободно выполнять задания, предусмотренные программой курса, усвоивший основную и знакомый с дополнительной литературой, рекомендованной программой курса. Как правило, оценка «отлично» выставляется студентам, усвоившим взаимосвязь основных понятий дисциплины в их значении для приобретаемой профессии, проявившим творческие способности в понимании, изложении и использовании учебно-программного материала; оценки «хорошо» заслуживает студент, обнаруживший полные знания учебно-программного материала, успешно выполняющий предусмотренные в программе курса задания, усвоивший основную литературу, рекомендованную в программе курса. Как правило, оценка «хорошо» выставляется студентам, показавшим систематический характер знаний по дисциплине и способным к их самостоятельному пополнению и обновлению в ходе дальнейшей учебы и профессиональной деятельности; оценки «удовлетворительно» заслуживает студент, обнаруживший знание учебно-программного материала в объеме, необходимом для дальнейшей учебы и предстоящей работы по профессии, справляющийся с выполнением заданий, предусмотренных программой курса, знакомый с основной литературой, рекомендованной программой курса. Как правило, оценка «удовлетворительно» выставляется студентам, допустившим погрешность в ответе на экзамене и при выполнении экзаменационных заданий, но обладающим необходимыми знаниями для их устранения под руководством преподавателя; оценка «неудовлетворительно» выставляется студенту, обнаружившему пробелы в знаниях основного учебно-программного материала, допустившему принципиальные ошибки в выполнении предусмотренных программой курса заданий. Как правило, оценка «неудовлетворительно» ставится студентам, которые не могут продолжить обучение или приступить к профессиональной деятельности по окончании вуза без дополнительных занятий по соответствующей дисциплине. Студенты, имеющие допуск к экзаменационной сессии, но не выполнившие все формы текущего контроля, предусмотренные УМК по конкретной дисциплине, имеющие до 50% пропусков занятий, к экзамену по данной дисциплине не допускаются. 11. Образовательные технологии. Технологии личностно-ориентированного обучения (технология обучения как учебного исследования); обучение в сотрудничестве (групповая работа); информационнокоммуникационные технологии; модульное обучение; кейс-метод: анализ конкретных ситуаций; лекционно-семинарская зачётная система. 12. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля). 12.1 Основная литература: 1.Медведева, Ч.Б. Прикладная химия: химия и технология подготовки нефти : учебное пособие [Электронный ресурс] / Ч.Б. Медведева, Т.Н. Качалова, Р.Г. Тагашева. - Казань: Издательство КНИТУ, 2012. - 81 с. URL:http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=259098 2.Белопухов, С.Л. Химическая сертификация сельскохозяйственной продукции: учебное пособие [Электронный ресурс] / С.Л. Белопухов, Н.П. Буряков, Т.В. Шнее. - М.: Издательство РГАУМСХА имени К.А. Тимирязева, 2012. - 160 с. URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=2005. 12.2 Дополнительная литература: 1.Органическая химия: практикум [Электронный ресурс] / Е. Строганова, И. Парщина, М. Киекпаев, П. Пономарева. - Оренбург: ОГУ, 2013. - Ч. 2. Методы выделения, очистки и идентификации органических соединений. - 126 с. - URL:http://biblioclub.ru Периодические издания: Журнал «Химия».М.: Академиздат «Наука». Журнал «Экология» М.: Академиздат «Наука». 12.3 Интернет-ресурсы: № Наименование электроннобиблиотечной системы (ЭБС) Принадлежн ость Адрес сайта Наименование организациивладельца, реквизиты договора на использование подписка ТюмГУ 1. Электронно-библиотечная система «Университетская библиотека онлайн» сторонняя http://biblioclub.r u 2. Электронно-библиотечная система Elibrary сторонняя http://elibrary.ru ООО "РУНЭБ". Договор № SV-2503/2014-1 на период с 05 марта 2014 года до 05 марта 2015 года. 3. Универсальная справочно- сторонняя информационная полнотекстовая база данных “East View” ООО «ИВИС» http://dlib.eastvie w.com/ ООО "ИВИС". Договор № 64 - П от 03 апреля 2014 г. на период с 04 апреля 2014 года до 03 апреля 2015 года. http://diss.rsl.ru/?l подписка ТюмГУ (1 ang=ru рабочее место, подписка в 2015 г.) 4. Электронная библиотека: Библиотека диссертаций сторонняя 5. Межвузовская электронная библиотека (МЭБ) корпоративн ая http://icdlib.nspu. ru/ 6. Автоматизированная библиотечная информационная система МАРК-SOL 1.10 (MARC 21) (Электронный каталог) библиографическая база данных сторонняя локальная сеть Совместный проект с ФГБОУ ВПО «Новосибирский государственный педагогический университет» Научнопроизводственное объединение «ИНФОРМ-СИСТЕМА». Гос.контракт № 07034 от 20.09.2007 г., бессрочно 7. 13. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине (модулю), включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем (при необходимости) Набор прикладных компьютерных программ Microsoft Office, Windows Media Player. 14. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля). Современные образовательные технологии предусматривают использование компьютера, аудио и DVD-аппаратуры. Организация лекционных занятий предполагает мультимедийный формат лекций с использованием пакета Microsoft Powerpoint 2007 и выше. Методики тестирования и анкетирования испытуемых в электронном варианте. Программы математикостатистической обработки результатов исследований. Практические занятия проводятся на базе специализированной лаборатории химии, оснащенной стандартным химическим оборудованием 15. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины (модуля). Целью выполнения лабораторных работ является теоретическое и практическое ознакомление студентов с материалом курса. В результате выполнения заданий для самопроверки студент закрепляет полученные знания. Методические рекомендации по выполнению отдельных видов заданий представлены в практических работах. Дополнения и изменения к рабочей программе на 2015 / 2016 учебный год В рабочую программу вносятся следующие изменения: 1. Из списка литературы удалены источники ранее 2005 года издания. 2. Изменен титульный лист программы. Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры 03.09.2015 г. Заведующий кафедрой Левых А.Ю. Подпись Ф.И.О.
