Предисловие 1 РАЗРАБОТАНО Составитель ________ «___» ________ 2008г Ж.Т. Лебаева

УМКД 042- 07.01.20. 06/01-2008
Редакция №1 от ______
Страница 2 из 9
Предисловие
1 РАЗРАБОТАНО
Составитель ________ «___» ________ 2008г Ж.Т. Лебаева
Старший преподаватель кафедры «Химия»
2. ОБСУЖДЕНО
2.1 На заседании кафедры «Химия»
Протокол от « ____» ______________2008г., №___
Заведующий кафедрой
________
М.Г. Яшкарова
2.2 На заседании учебно-методического совета
инженерно-технологического факультета
Протокол от «____» _____________ 2008г., № ___
Председатель __________________
Ж.К. Молдабаева
3. УТВЕРЖДЕНО
Одобрено и рекомендовано к изданию на заседании Учебно- методического
совета университета
Протокол от « ____ » _____________ 2008г. , №_____
Председатель УМС __________________
4. ВВЕДЕНО ВПЕРВЫЕ
А.А. Молдажанова
УМКД 042- 07.01.20. 06/01-2008
Редакция №1 от ______
Страница 3 из 9
Содержание
1 Область применения
2 Нормативные ссылки
3 Общие положения
4 Содержание рабочей учебной программы дисциплины для преподавателя
5 Перечень тем для самостоятельной работы студентов
6 Учебно-методическая карта по дисциплине
7 Карта обеспеченности учебно-методической литературой
8 Литература
УМКД 042- 07.01.20. 06/01-2008
Редакция №1 от ______
Страница 4 из 9
1 Область применения
Рабочая учебная программа дисциплины для преподавателя, входящая в
состав учебно-методического комплекса, по дисциплине «Строение вещества»,
предназначена для студентов специальности 050606 – «Химия»
2 Нормативные ссылки
Настоящая рабочая учебная программа дисциплины для преподавателя
дисциплины «Строение вещества» устанавливает порядок организации учебного
процесса по данной дисциплине в соответствии с требованиями и
рекомендациями следующих документов:
-Государственный
общеобразовательный
стандарт
образования
специальности 050606 – «Химия», ГОСО РК 3.08.321-2006, утвержден и введен в
действие Приказом Министерства образования и науки Республики Казахстан от
«_09_» __01__ 2006 года, №_1_.
-СТУ 042-РГКП-СГУ-8-2007 Стандарт университета «Общие требования к
разработке и офоромлению учебно-методических комплексов дисциплин»;
-ДП 042-08.10.10.12-2007 Документированная процедура «Структура и
содержание учебно-методических комплексов дисциплин».
3 Общие положения
3.1 Краткое описание дисциплины
Дисциплина «Строение вещества» занимает важное место в подготовке
бакалавров и является обязательной составной частью блока фундаментальных
дисциплин для студентов, обучающихся по специальности «Химия», так как
формирует у студентов знания, навыки и умения, способствующие его
профессиональной деятельности.
3.2 Целью данного курса является понимание основ теории строения атомов
и молекул, природы химической связи и движущих причин химической реакции и
формирование у студентов цельной и гармоничной картины химических явлений.
3.3 Основная задача изучения дисциплины – тесное знакомство студентов с
конкретными расчетными схемами, понимание их возможностей и ограничений и
их активное применение к актуальным проблемам теоретической и прикладной
химии..
3.4 В результате изучения дисциплины студент должен:
- знать теоретические основы учения о строении вещества;
- владеть основами теоретико-группового анализа и возможность
использования компьютерной химии в расчетных задачах курса;
- усвоить теории строения атомов и молекул;
- уметь применять основы современных теорий химической связи для
решения задач химической связи в конкретных веществах;
УМКД 042- 07.01.20. 06/01-2008
Страница 5 из 9
Редакция №1 от ______
- понимать как сопоставлять результаты расчетов с полученными на практике
экспериментальными данными;
- иметь представление использования спектроскопических методов
исследования для решения химических задач;
- приобрести навыки использования спектроскопических методов
исследования для решения химических задач
3.5 Пререквизиты курса:
1. Неорганическая химия
2. Методы обнаружения элементов
3. Химический количественный анализ
4. Химическая кинетика и электрохимия
5. Физические методы исследования
7. Квантовая механика и компьютерная химия
3.6 Постреквизиты курса:
1. Химическая физика
2. Коллоидная химия
3. Химия высокомолекулярных соединений
Таблица 1 – Выписка из учебного плана
ЛК
СПЗ
ЛЗ
СРСП СРС
Курс Семестр Кредиты (час) (час)
(час) (час) (час)
1
2
3
4
5
6
7
8
Всего Форма
(час) итогового
контроля
9
10
4 Содержание рабочей учебной программы дисциплины для
преподавателя
Таблица 2 – Содержание дисциплины. Распределение часов по видам занятий
Наименование тем и их содержание
Количество Литература
часов
1
2
3
Лекционные занятия
1. Элементарные понятия квантовой химии.
1
[2] [3] [6]
Стереохимия молекул.
2. Теория симметрии. Элементарное введение в те2
[1] [3] [6]
орию групп.
3. Энергетические состояния молекул. Теория моле2
[2] [4] [6]
кулярных спектров.
4. Вращательные состояния молекул.
1
[2] [6]
5. Колебательные состояния молекул.
1
[2] [6]
6. Колебательно-вращательные состояния молекул.
1
[2] [6]
7. Электронные состояния молекул.
1
[2] [6]
8. Спектры двух- и многоатомных молекул
2
[2] [5] [6]
УМКД 042- 07.01.20. 06/01-2008
Редакция №1 от ______
9. Химическая связь в координационных соединениях. Электронная спектроскопия комплексных
молекул.
10. Теория молекулярных орбиталей. Химическая
связь. Прикладная квантовая химия.
Практические занятия
1. Симметрия молекул. Нахождение элементов симметрии на моделях. Точечные группы симметрии,
классификация молекул по группам симметрии.
2. Элементы теории групп. Маточное преобразование
координат. Таблица характеров точечных групп.
3. Теория отталкивания электронных пар валентных
оболочек. Нахождение геометрии молекул типа
АХmЕn и определение их точечных групп.
4. Электрический дипольный момент молекулы.
Определение полярных и неполярных молекул и их
изомеров по симметрии.
5. Полярность и анизотропия поляризуемости
молекул, молярная рефракция. Расчет молярных
рефракции.
6. Энергетическое состояние молекул. Вращение и
вращательное состояние молекул. Расчеты молекулярных параметров по вращательным спектрам.
7. Колебательное состояние в гармоническом
приближении и с учетом ангорманичности.
Определение энергии диссоциации двухатомных
молекул.
8. Колебательно-вращательное состояние молекул.
Расчет молекулярных параметров.
9. Определение активных колебаний в ИК и КРСспектрам методом анализа активности колебаний по
симметрии.
10. Электронные состояния двухатомных и
многоатомных молекул, их характеристика и
классификация. Симметрия электронных волновых
функций.
11. Атомные термы. Связь Рассела-Саундерса.
12. Спектроскопия комплексных соединений. Спектроскопические диаграммы Оргела, Танабе-Сугано.
13. Квантовохимические расчеты простым методом
МО Хюккеля с использованием теории групп.
14. Расчет дипольных моментов неальтернарных
углеводородов, порядков связей, зарядов на атоме,
Страница 6 из 9
2
[2] [6] [7]
2
[2] [3] [6]
1
[2] [4] [5]
2
[1] [3] [7]
1
[2] [3] [6]
1
[1] [3] [6]
1
[2] [3] [7]
1
[3] [6]
1
[2] [3] [6]
1
[2] [3] [6]
1
[2] [3] [6]
[4]
1
[2] [3] [6]
1
1
[2] [6]
[6]
1
[2] [4] [5]
1
[3] [5]
УМКД 042- 07.01.20. 06/01-2008
Страница 7 из 9
Редакция №1 от ______
индексов свободной валентности. Определение
свойств на основании простого метода Хюкеля.
5 Перечень тем для самостоятельной работы студентов
5.1. Метод отталкивания электронных пар валентной оболочки.
5.2. Стереохимия в методе МО, локализованные и делокализованные МО
5.3. Диаграмма Уолша для молекул типа АХ2, АХ3, АХ4. Современные
представления о гибридизации.
5.4. Электрический дипольный момент в классической теории и квантовой
механике. Полярные и неполярные вещества.
5.5. Связь молекулярных постоянных - дипольного момента и поляризуемости - с макроскопическими характеристиками веществ (диэлектрической
проницаемостью и показателем преломления). Уравнение Дебая и КлаузиусаМоссоти. Молекулярная рефракция. Уравнение Лоренц-Лоренца.
5.6. Эмпирическая схема расчетов рефракции и применение для объяснения
строения молекул. Правило аддитивности.
5.7. Магнитный момент и магнитная восприимчивость молекулы.
5.8. Спектроскопия как метод регистрации изменения энергии молекул
(частиц). Виды и основные понятия молекулярной спектроскопии.
5.9. Микроволновая спектроскопия. Определение длины волны связей.
Изотопный эффект. Влияние нежесткости.
5.10. Основная частота, обертоны.
5.11. Q, P, R- ветви вращательной структуры ИК и КРС-спектров
5.12. Применение ИК и КРС-спектроскопии для исследования строения
органических, неорганических и координационных соединений.
5.13. Применение электронной спектроскопии для изучения строения
молекул в органической химии.
5.14. Прикладная квантовая химия. Квантово-химические расчеты простым
методом Хюккеля.
5.15. Правило ароматичности. Аннулены. Альтернантные углеводороды.
6 Учебно-методическая карта по дисциплине
Таблица 3 – Учебно-методическая карта по дисциплине
Тема
лекционного занятия
практического занятия
1
2
Наглядные по- Вопросы для Форма
собия, ТСО, самостоятельн контроля
плакаты,
ого изучения
лабораторный
стенд
3
1.Элементарные понятия 1.Симметрия молекул.
Схема
квантовой
химии.Точечные группы симметрии, рисунок,
Стереохимия молекул.
классификация молекул по схема
группам симметрии.
4
5
Равновесная
тест
геом-ическая
конфигур-ия
Примеры исп.
Таблицы ха-
УМКД 042- 07.01.20. 06/01-2008
2.Теория
симметрии.
Элементарное введение в
теорию групп.
3.Энергетические
состояния
молекул.
Теория моле-кулярных
спектров.
Редакция №1 от ______
2.Элементы теории групп.
Маточное преобразование
координат.
3.Теория
отталкивания
электронных
пар
валентных
оболочек.
Нахождение
геометрии
молекул типа АХmЕn и
определение их точечных
групп.
4.Электрический
дипольный
момент
молекулы.
Определение
полярных и неполярных
молекул и их изомеров по
симметрии.
5.Полярность
и
анизотропия
поляризуемости молекул,
молярная
рефракция.
Расчет
молярных
рефракции.
4.Вращательные
6.Энергетическое состосостояния молекул.
яние молекул. Вращение и
вращательное состояние
молекул. Расчеты молекулярных параметров по
вращательным спектрам.
5.Колебательные
7.Колебательное состояние
состояния молекул.
в
гармоническом
приближении и с учетом
ангорманичности.
Определение
энергии
диссоциации двухатомных
молекул.
6.Колебательно8.Колебательновращательные состояния вращательное состояние
молекул.
молекул.
Расчет
молекулярных параметров.
9. Определение активных
колебаний в ИК и КРСспектрам методом анализа
активности колебаний по
симметрии.
7.Электронные состояния 10.Электронные состояния
молекул.
двухатомных
и
8.Спектры
двухи многоатомных молекул, их
многоатомных молекул
характеристика
и
классификация.
Симметрия электронных
волновых функций.
11. Атомные термы. Связь
Схема,
таблица
Рисунок
Таблица
Диаграмма,
схема
Графики,
диаграмма
Таблица,
плакат
Схема,
плакат
Таблица
Таблица,
рисунок
Страница 8 из 9
рактеров?
Элемент симметрии
объекта? Операция
симметрии? Точечные
группы симметрии?
Полярные
и
неполярные
вещества? Дипольный момент и симметрия молекул? Элипсоид
поляризуемост
и и симметрия
молекул?
Аддитивная
схема расчета
рефракции?
Диамагнитные
и парамагнитные вещества?
Условия ЯМР
и сверхтонкая
структура?Зее
мановские уровни энергии?
Энергетически
й критерий существования
молекулы энергия образования молекул
из свободных
атомов?
Вращательное
состояние
двухатомной
молекулы?
Парциальные
энергии, сопоставляемые отдельным химическим связям?
Энтальпия
образования
молекул, как
сумма величин
сопоставляемы
тест
тест
опрос
по
карточ
кам
тест
тест
опрос
по
карточ
кам
тест
опрос
по
карточ
кам
тест
опрос
УМКД 042- 07.01.20. 06/01-2008
Редакция №1 от ______
Рассела-Саундерса.
12.Спектроскопия
комплексных соединений.
Спек-троскопические
диаграммы
Оргела,
Танабе-Сугано.
13.Квантовохимические
расчеты простым методом
МО
Хюккеля
с
использованием
теории
групп.
10.Теория молекулярных 14.Расчет дипольных
орбиталей. Химическая моментов неальтернарных
связь.
Прикладная углеводородов, порядков
квантовая химия.
связей, зарядов на атоме,
индексов свободной
валентности. Определение
свойств на основании
простого метода Хюкеля.
9.Химическая связь в
координационных соединениях.
Электронная
спектроскопия
комплексных молекул.
Схема,
рисунок
Рисунок,
Схема
Страница 9 из 9
х отдельным
связям?
Основные положение теории кристаллического поля? Слабое и
сильное поля
лигандов?
Основные положения метода ВС для описания
КС?
Основные положения теории поля лигандов
или
теории МО?
по
карточ
кам
тест
опрос
по
карточ
кам
7 Карта обеспеченности учебно-методической литературой
Таблица 4 – Карта обеспеченности учебно-методической литературой
Наименование учебников, учебно- Количество Количество
Процент
методических пособий
экземпляров студентов
обеспечения
1
2
3
4
1. Драго Р. Физические методы в
0
6
0
химии. Т.1,2 - М.: Мир, 1981.
2. Краснов К.С. Молекулы и
1
6
18
химическая связь. - М.,1983.
3. Татевский В.М. Строение
2
6
30
молекул. - М.: Химия 1977.
8 Литература
8.1 Основная литература
8.1.1 Бажин Н.М. Задачи по строению вещества. - Новосибирск: НГУ, 1977.
8.1.2 Драго Р. Физические методы в химии. Т.1,2 - М.: Мир, 1981.
8.1.3 Краснов К.С. Молекулы и химическая связь. - М.,1983.
8.1.4 Минкин Б.И., Симкин Б.Я. Теория строения молекул. - М.: ВШ, 1979.
8.1.5 Мальцев А.А. Молекулярная спектроскопия. - М.:МГУ, 1980.
8.1.6 Татевский В.М. Строение молекул. - М.: Химия 1977.
8.1.7 . Яцимирский К.Б., Яцимирский В.К. Химическая связь.- Киев: ВШ,
1975
8.2 Дополнительная литература
8.2.1 Бенуэлл К. Основы молекулярной спектроскопии. - М. Мир, 1985.
8.2.2 Ногради М. Стереохимия. - М.: Мир,1984.
8.2.3 Фларри Р. Квантовая химия. - М.: Мир, 1985.