Общие методические указания

ХИМИЯ

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

САМАРА 2009

Н.И.Лисов, С.И.Тюменцева

ХИМИЯ

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

САМАРА 2009

УДК 541.41 (075.8)

Химия: Учебно-метод.пособ. Самар. гос. техн. ун-т; Н.И.Лисов, С.И.Тюменцева. Самара, 2009. 81с.

Предназначены для студентов нехимических специальностей заочного обучения технических университетов и могут быть использованы при выполнении контрольных работ по дисциплине «Химия».

По важнейшим разделам общей химии рассматриваются основные теоретические положения, а также обсуждаются методические особенности и алгоритм решения ряда типовых задач с иллюстрацией конкретных примеров. При составлении задач использована современная международная номенклатура химических соединений. В пособии имеются необходимые справочные материалы и таблицы. ISBN 5 -7964-0759-7.

Табл.5. Ил.5. Библиограф.: 11 назв.

Печатается по решению редакционно-издательского совета СамГТУ

ISBN 5 -7964-0759-7. © Н.И.Лисов, С.И.Тюменцева, 2009

© Самарский государственный технический

университет, 2009

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Химия является не только общетехнической, но и общеобразовательной наукой, поэтому инженер любой специальности должен обладать достаточными знаниями в области современной общей химии.

Изучение курса химии должно способствовать развитию у студентов логического химического мышления и диалектико-материалистического мировоззрения. В результате изучения курса студенты должны получить современное научное представление о материи и формах ее движения, о веществе как одном из видов движущейся материи, о механизме превращения химических соединений, понимать значение химии в промышленности и сельском хозяйстве. Знание курса химии необходимо для успешного изучения последующих общенаучных и специальных дисциплин. Студенты должны прочно усвоить основные законы и теории химии и овладеть техникой химических расчетов; выработать навыки самостоятельного выполнения химических экспериментов и обобщения наблюдаемых фактов; уяснить значение химических наук для решения прикладных задач в разных отраслях народного хозяйства.

Основной вид учебных занятий студентов-заочников — самостоятельная работа над учебным материалом. По курсу химии она слагается из следующих элементов:

а) изучение материала по учебникам и учебным пособиям;

б) выполнение контрольных заданий;

в) выполнение лабораторного практикума;

г) индивидуальные и групповые консультации;

д) посещение лекций;

е) сдача зачета по лабораторному практикуму и экзамена по всему курсу.

РАБОТА С КНИГОЙ. Изучать курс рекомендуется по темам, предвари-тельно ознакомившись с содержанием каждой из них по программе.

Изучая курс, пользуйтесь предметным указателем в конце книги. При первом чтении не задерживайтесь на математических выводах, составлении уравнений реакций; старайтесь получить общее представление об излагаемых вопросах, а также отмечайте трудные или неясные места. Внимательно прочитайте текст, напечатанный особым шрифтом. При повторном изучении темы усвойте все теоретические положения, математические зависимости и их выводы, а также принципы составления уравнений реакций. Вникайте в сущность того или иного вопроса, а не пытайтесь запомнить отдельные факты и явления. Изучение любого вопроса на уровне сущности, а не на уровне отдельных явлений способствует более глубокому и прочному усвоению материала.

Чтобы лучше запомнить и усвоить изучаемый материал, надо в рабочую тетрадь заносить формулировки законов и основных понятий химии, новые незнакомые термины и названия, формулы и уравнения реакций, математические зависимости и их выводы и т. п. Во всех случаях, когда материал поддается систематизации, составляйте графики, схемы, диаграммы, таблицы. Они облегчают запоминание и уменьшают объем конспектируемого материала. Пока тот или иной раздел не усвоен, переходить к изучению новых разделов не следует. Краткий конспект курса будет полезен при повторении материала в период подготовки к экзамену.

Изучение курса должно сопровождаться выполнением упражнений и решением задач (см. библиографический список). Решение задач - один из лучших методов прочного усвоения, проверки и закрепления теоретического материала.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ. В процессе изучения курса химии студент должен выполнить контрольную работу. К выполнению ее можно приступить только тогда, когда будет изучена определенная часть курса и тщательно разобраны решения примеров, приведенных перед задачами к соответствующим темам контрольных заданий, или в любом задачнике по общей химии.

Решение задач и ответы на теоретические вопросы должны быть коротко, но четко обоснованы, за исключением тех случаев, когда по существу вопроса такая мотивировка не требуется, например, когда нужно составить электронную формулу, написать уравнение реакции и т. п. При решении задач нужно приводить весь ход решения и математические преобразования. Ход решения задач и все расчеты должны быть доведены до конца и изложены четко и ясно, чтобы рецензент мог проверить без затруднений.

Контрольная работа должна быть аккуратно оформлена в отдельной тетради; для замечаний рецензента надо оставлять широкие поля; писать следует четко и ясно; номера и условия задач переписывать в том порядке, в каком они указаны в задании. Неряшливо или не полностью выполненные контрольные будут возвращены студенту без проверки. Работы должны быть датированы, подписаны студентом и представлены на кафедру «Общей и неорганической химии» на рецензирование ведущему преподавателю в сроки, назначенные лектором на установочных лекциях.

Если контрольная работа не зачтена, ее нужно выполнить второй раз в соответствии с указаниями рецензента и представить на повторное рецензирова-ние вместе с незачтенной работой. Исправления следует выполнять в этой же тетради на чистых листах, а не в рецензированном тексте, согласно требованиям, предъявляемым к оформлению контрольных задач. Контрольная работа, выпол-ненная не по своему варианту, преподавателем не рецензируется и не зачи-тывается.

ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ.Для глубокого изучения химии как науки, основанной на эксперименте, необходимо выполнить лабораторные работы в период лабораторно-экзаменационной сессии. Для выполнения лабораторных работ студенту необходимо иметь лабораторный журнал. Оформление лабо-раторных работ проводится по методическим указаниям, где по каждой работе даны соответствующие пояснения. Студенты, пропустившие отдельные темы занятий, отрабатывают их на кафедре по согласованию с ведущим преподавателем.

ЛЕКЦИИ. В помощь студентам на установочных сессиях читаются лекции по важнейшим разделам курса.

ЗАЧЕТ. Выполнив лабораторный практикум, студенты сдают зачет. Во время сдачи зачета необходимо изложить ход работы, описать наблюдаемые явления, объяснить результаты выполненных опытов и выводы из них, уметь составлять уравнения реакций. Студенты, сдающие зачет, предъявляют лабораторный журнал с пометкой преподавателя о выполнении всех работ, предусмотренных планом лабораторного практикума.

ЭКЗАМЕН. К сдаче экзамена допускаются студенты, которые выполнили контрольные задания и сдали зачет по лабораторному практикуму. Экзаменатору студенты предъявляют зачетную книжку, направление на экзамен и зачтенные контрольные работы.

ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА КУРСА ХИМИИ

Тема 1. Химия, как раздел естествознания.

Предмет химии. Вещество. Виды химических реакций. Связь химии с другими науками. Значение химии в формировании мышления, в изучении природы и развитии техники. Химия и проблемы экологии.

Тема 2. Основные классы неорганических соединений: оксиды, кислоты, основания, соли. Номенклатура, способы получения, свойства

Тема 3. Квантово-механическая модель атома. Электронное строение атома. Квантовые числа. Атомные орбитали. Принцип Паули и правило Хунда. Порядок заполнения электронами атомных орбиталей.

Тема 4. Химическая связь. Основные типы и характеристики связи.

Ковалентная и ионная связи. Метод валентных связей. Гибридизация. Строение и свойства простейших молекул

Тема 5. Донорно-акценторное взаимодействие молекул. Комплексные сое-динения. Комплексообразователи, лиганды, заряд и координационное число комплексов. Типы комплексных соединений. Водородная связь.

Тема 6. Элементы химической термодинамики. Энергетические эффекты химических реакций. Внутренняя энергия и энтальпия. Термохимия. Термохимические законы и уравнения. Энтальпия образования химических соединений. Энтропия и её изменения в физико-химических процессах. Энергия Гиббса и изменения ее при химических процессах. Условия самопроизвольного протекания химических реакций.

Тема 7.Химическая кинетика. Скорость гомогенных химических реакций и её зависимость от концентрации и температуры. Энергия активации. Гомо-генный катализ. Скорость гетерогенных химических реакций. Гетерогенный катализ. Колебательные реакции.

Тема 8. Химическое равновесие. Условия химического равновесия. Константа равновесия. Принцип Ле Шателье.

Тема 9. Растворы.

9.1. Определение и классификация растворов. Растворы неэлектролитов и электролитов. Водные растворы электролитов. Слабые и сильные электролиты. Способы выражения концентрации растворов. Жёсткость воды. Умягчение воды.

9.2. Электролитическая диссоциация воды. Водородный показатель рН. Ионные реакции в растворах. Гидролиз солей.

Тема 10. Электрохимические процессы.

10.1. Определение и классификация электрохимических процессов. Поня-тие об электродных потенциалах. Стандартный водородный электрод. Уравнение Нернста. Гальванические элементы. ЭДС и её измерение. Химическая и концен-трационная поляризация.

10.2. Электролиз, сущность электролиза. Последовательность электродных процессов. Выход по току. Электролиз с инертными и растворимыми анодами. Законы Фарадея. Практическое применение электролиза.

Тема 11. Коррозия и защита металлов и сплавов.

Основные виды коррозии. Химическая коррозия. Электрохимическая коррозия. Сероводородная коррозия. Коррозия под действием блуждающих токов. Методы защиты металлов от коррозии: легирование, электрохимическая защита, защитные покрытия. Изменение свойств коррозионной среды. Ингибиторы и пассиваторы коррозии.

Тема 12. Металлы и металлическая связь. Общие свойства металлов и методы получения металлов. Физические и химические свойства металлов.

Тема 13. Нефть и газ. Состав и физико-химические свойства. Класси-фикация нефтепродуктов.

Тема 14. Коллоидные системы.

Дисперсность и дисперсные системы. Классификация коллоидных систем. Золи и гели. Мицеллы и их строение. Получение коллоидных растворов. Устойчивость коллоидных систем, оптические и электрические свойства. Методы получения и разрушения коллоидных систем.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Глинка Н.Л. Общая химия. Л.: Химия, 2007. 728с.

2. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. М.: Высш. шк., 2007.240с.

3. Курс общей химии /Под ред. Н. В. Коровина/. М.: Высш. шк., 2008.557с.

4. Коровин Н.В. Задачи и упражнения по общей химии.М.: Высш. шк., 2006 .255с.

5. Гаркушин И.К., Лисов Н.И., Немков А.В. Общая химия для технических вузов.

Самара: СамГТУ, 2003. 403с.

6. Гаркушин И.К., Медовщикова Л.А., Лаврентьева О.В. Примеры решения задач

и индивидуальные задания по химии элементов. Неметаллы: Учеб.пособ. Сама-

ра: СамГТУ, 2000.

7. Гаркушин И.К., Афанасьев Ю.В., Лаврентьева О.В., Афанасьева О.Ю. Хими-

ческие элементы, простые вещества, неорганические соединения: классифи-

кация, номенклатура, свойства: Учеб.пособ. Самара: СамГТУ, 1999. 174 с.

8. Хомченко Г.П. Химия для поступающих в вузы: Учеб. пособ. 2-е изд. М.:

Высш. шк., 2001. 463с.

9. Лисов Н.И. Химия элементов VIIB, VIIIA и VIIIB групп Периодической систе-

мы: Учеб.пособ., Самара: СамГТУ, 2004. 64с.

10. Семенов И.Н., Перфилова И.Л. Химия. СПб: Химиздат, 2000. 656с.

11.Гаркушин И.К., Афанасьев Ю.В., Лаврентьева О.В., Афанасьева О.Ю. Хими-

ческие элементы, простые вещества, неорганические соединения: классифи-

кация, номенклатура, свойства: Учеб.пособ. Самара: СамГТУ, 1999. 174 с.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

Каждый студент выполняет вариант контрольных заданий (Табл.1), обозна- ченный двумя последними цифрами номера студенческого билета (шифра). Например, номер студенческого билета 0910034, две последние цифры — 34, им соответствует вариант контрольного задания 34.

Таблица 1

Варианты контрольных заданий

Номер варианта	Номера задач, относящихся к данному заданию
	Продолжение табл. 1
Номер варианта	Номера задач, относящихся к данному заданию
	Продолжение табл. 1
Номер варианта	Номера задач, относящихся к данному заданию
	Продолжение табл1
Номер варианта	Номера задач, относящихся к данному заданию
	Окончание табл. 1
Номер варианта	Номера задач, относящихся к данному заданию