Рабочая программа дисциплины Химия Направление подготовки 020400 Биология Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Кызыл 2011 Цели освоения дисциплины Дисциплина «Химия»




НазваниеРабочая программа дисциплины Химия Направление подготовки 020400 Биология Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Кызыл 2011 Цели освоения дисциплины Дисциплина «Химия»
страница1/6
Дата23.11.2012
Размер0.79 Mb.
ТипРабочая программа
  1   2   3   4   5   6
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТУВИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ХИМИИ


Утверждено на заседании УМС факультета Утверждено на заседании кафедры

Протокол №_2_от _11 октября 2011г_ Протокол №_1_от _21 сентября 2011г_

Декан факультета _____________________ Зав. кафедрой _________________


УЧЕБНО - МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ

Химия

(наименование)


Направление подготовки 020400 Биология_


Составил: к.п.н., доцент Куулар Л.Л.


Выписка из

ФГОС ВПО по направлению подготовки

020400 Биология



Утвержден приказом Министерства образования

и науки Российской Федерации

от «4» февраля 2010 г. № 101







МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОУ ВПО «ТЫВИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»


Утверждено на заседании кафедры

протокол № 1 от «21» сентября 2011г..

Зав. кафедрой химии _____________

к.п.н., Куулар Л.Л.


Рабочая программа дисциплины

Химия


Направление подготовки

020400 Биология


Квалификация (степень) выпускника

Бакалавр


Кызыл 2011


  1. Цели освоения дисциплины

Дисциплина «Химия» относится к базовой части учебного цикла математических и естественнонаучных дисциплин, являясь фундаментальной дисциплиной. Она обеспечивает взаимосвязь всех изучаемых естественнонаучных дисциплин. Целями освоения дисциплины является: изучение основных понятий и законов химии; теории строения атома; периодического закона и периодической системы Д.И.Менделеева; основ химической термодинамики и кинетики, аналитической химии, физической химии и коллоидной химии.

  1. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина «Химия» (Б.2.Б.4.) относится к базовой части математического и естественнонаучного цикла. Она обеспечивает взаимосвязь всех изучаемых естественнонаучных дисциплин.

Знания, полученные студентами при изучении дисциплины «Химия», будут чрезвычайно полезными при последующем изучении биологических дисциплин и спецкурсов, а также при выполнении курсовых и дипломных работ по естественнонаучным дисциплинам.

3 Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины (модуля) Химия:

- использует в познавательной и профессиональной деятельности базовые знания в области математики и естественных наук, применяет методы теоретического и экспериментального исследования (ОК-6);

В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:

- свойства химических систем, основы химической термодинамики и кинетики, реакционной способности веществ, их идентификации; основы аналитической химии, физической химии, органической химии, высокомолекулярных соединений и коллоидной химии

Уметь: применять знания в области биологии


4. Структура и содержание дисциплины (модуля) Химия_

Общая трудоемкость дисциплины составляет _4_ зачетных единиц _144_ часов.






п/п


Раздел

дисциплины

Семестр

Неделя семестра

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)

Форма промежуточной аттестации (по семестрам)

Всего

Лек-ции

Лаб-практ раб

Сам раб

1

Модуль 1. Основы общей химии

1






















1. Атомно-молекулярное учение. Основные законы химии.




1

10

2

4

4







2. Строение атома и периодическая система




2

10

2

4

4







3. Химическая связь строение вещества




3

10

2


4

4







4.Классификация и номенклатура химических соединений




4

10

2

4

4




2

Модуль 2. Основы аналитической химии

1






















1. Растворы.

Способы выражения состава растворов.




5, 6

8

4




4







2. Качественный и количественный анализ







8




4

4







3. Физико-химические и физические методы анализа







6




2

4




3

Модуль 3. Основы физической химии

1

7, 8

4

4













1. Основы химической термодинамики







6




2

4







2. Химическая кинетика и катализ. Химическое равновесие.







6




2

4







3. Общие свойства растворов. Способы выражения состава растворов.







6




2

4







4. Электрохимические процессы. ОВР. Гальванический элемент. Коррозия металлов.







6




2

4







5. Электролиз







6




2

4




4

Модуль 4. Основы коллоидной химии

1

9

2

2













1. Поверхностные явления и адсорбция







5




2

2







2. Дисперсные системы. Коллоидные растворы, их строение







5




2

3







Итого







108

18

36

54






СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


ВВЕДЕНИЕ

Химия как предмет естествознания. Предмет химия и её связь с другими науками. Значение химии в формировании мировоззрения, в изучении природы и развитии техники, Химизация народного хозяйства. Химия и охрана окружающей среды.


МОДУЛЬ 1. ОСНОВЫ ОБЩЕЙ ХИМИИ

Атомно-молекулярное учение. Основные законы химии.

Основные химические понятия: атом, молекула, элемент, простое вещество, сложное вещество. Стехиометрические индексы и коэффициенты. Моль, молярная масса. Закон постоянства состава: дальтониды и бертоллиды. Химическая формула. Закон сохранения массы и энергии. Химическая реакция. Закон Авогадро и следствия из него. Закон простых объемных отношений.

Строение атома. Периодический закон и периодическая система Д.И. Менделеева

Ключевая роль теории строения атома в химии. Атом как сложная микросистема. Атомное ядро как динамическая система протонов и нейтронов. Естественная и искусственная радиоактивность. «Меченые» атомы и их применения в биологических исследованиях. Влияние радиоактивного излучения на живые организмы.

Характеристика состояния электрона в атоме. Квантовые числа. Главное (n), орбитальное (l), магнитное (ml) и спиновое (ms) квантовые числа. Физический смысл квантовых чисел. Атомные орбитали. Принципы заполнения атомных орбиталей электронами: принцип наименьшей энергии, запрет Паули, правило Гунда. Порядок заполнения атомных орбиталей. Емкость энергетических уровней и подуровней в атоме. Электронные формулы атомов. Основное и возбужденное состояние атома.

Количественные характеристики основных свойств атомов. Атомные радиусы. Энергия (потенциал) ионизации. Энергия сродства к электрону. Относительная электроотрицательность.

Открытие периодического закона Д.И. Менделеева. Современная формулировка периодического закона. Периодичность изменения химических свойств элементов как проявление периодичности изменения электронных конфигураций атомов.

Периодическая система химических элементов. Периоды и группы. Подгруппы. Связь между номерами периода, группы периодической системы и электронным строением атомов. Особенности электронных конфигураций атомов элементов в главных и побочных подгруппах. Элементы s-, p-, d- и f-семейств.

Изменение радиусов, энергии ионизации и энергии сродства к электрону атомов в группах и периодах. Периодичность изменения свойств простых веществ, оксидов и гидроксидов.

Философское и естественнонаучное значение периодического закона.

Строение вещества. Химическая связь

Основные типы и характеристики химической связи. Ковалентная и ионная связь. Метод валентных связей, понятие о методе молекулярных орбиталей. Строение и свойства простейших молекул. Основные виды взаимодействия молекул. Силы межмолекулярного взаимодействия. Водородная связь. Донорно-акцепторное взаимодействие молекул. Металлическая связь и металлы. Химическая связь в полупроводниках и диэлектриках. Реальные кристаллы. Агрегатное состояние вещества. Химическое строение твёрдого тела. Аморфное и кристаллическое состояния вещества. Кристаллы. Кристаллические решётки.

Классификация и номенклатура химических соединений

Простые вещества. Аллотропия. Металлы и неметаллы.

Классификация сложных веществ по составу. Бинарные (двухэлементные) соединения: галогениды, оксиды, халькогалогениды, нитриды, карбиды и т.д. Пероксиды. Номенклатура бинарных соединений.

Классификация неорганических химических соединений по функциональным признакам.

Оксиды солеобразующие и несолеобразующие. Кислотные, основные и амфотерные оксиды, их получение, свойства.

Основания и их классификация. Щелочи. Получение, химические свойства оснований.

Кислоты. Основность кислот. Номенклатура бескислородных и кислородсодержащих кислот и их получение, химические свойства.

Соли. Соли средние, кислые и основные. Номенклатура, получение, химические свойства. Смешанные соли. Двойные соли.

Биологическая роль химических элементов и их соединений.


МОДУЛЬ 2. ОСНОВЫ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Растворы. Способы выражения состава растворов.

Основные положения теории электролитической диссоциации. Механизм диссоциации веществ с различным типом химической связи. Растворение как физико-механический процесс. Гидратная теория растворов Д.И. Менделеева. Образование гидратированных ионов в растворах. Работы И.А. Каблукова. Образование иона гидроксония. Роль гидратированных ионов в биологических системах. Степень электролитической диссоциации. Сильные и слабые электролиты..

Кислоты, основания, соли в свете теории электролитической диссоциации. Ступенчатая диссоциация.

Обменные реакции в растворах электролитов. Понятие о произведении растворимости. Направленность реакций в растворах электролитов.

Электролитическая диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель, рН. Буферные системы в живых организмах. Значение концентрации водородных ионов в химических и биологических процессах. Индикаторы. Гидролиз солей. Различные случаи гидролиза солей. Реакция среды в водных растворах солей. Роль гидролиза в биологических и химических процессах и процессах выветривания минералов и горных пород.

Растворимость твердых веществ в воде, коэффициент растворимости и его зависимость от температуры. Кривые растворимости. Насыщенный раствор как динамическая равновесная система. Физико-химические свойства разбавленных растворов: осмос, криоскопия, эбулиоскопия. Роль осмотического давления в биологических системах.

Растворимость газов. Зависимость растворимости газов от температуры и давления. Растворимость газов в природных водах, крови и тканевых жидкостях. Концентрация растворов. Способы выражения состава растворов. Расчеты для приготовления растворов различной концентрации и методика их приготовления. Меры предосторожности при работе с концентрированными растворами кислот и щелочей. Роль водных растворов в биологических системах.

Основы качественного и количественного анализа. Физико-химические и физические методы анализа.

МОДУЛЬ 3. ОСНОВЫ ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Основы химической термодинамики.

Энергетические эффекты химических реакций. Внутренняя энергия и энтальпия. Термохимия. Законы Гесса. Энтальпия образования химических соединений. Энтропия и её изменения при химических процессах. Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца и её изменение при химических процессах. Условия самопроизвольного протекания химических реакций.

Состояние вещества; температура и давление как параметры, определяющие состояние вещества.

Энтальпия как функция состояния вещества, как мера запасенной веществом энергии. Энтальпия и тепловой эффект реакции. Вычисление энтальпии реакции по значениям энтальпий образования продуктов и реагентов реакции. Закон Гесса.

Энтропия. Энтропия как мера вероятности макросостояния. Энтальпийный и энтропийный вклады в свободную энергию реакции. Их относительная роль. Химическая термодинамика в приложении к биологическим системам. Понятие о биохимической термодинамике. Функции состояния и биологические процессы.

Применение и значение энергетики химических реакций. Прогнозирование направления реакций. Энергетика биосинтеза и синтеза неустойчивых соединений.

Кинетика химических реакций

Понятие о скорости химической реакции и ее количественном выражении. Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Закон действия масс. Константа скорости реакции. Влияние фактора поверхности на скорость реакции в гетерогенных системах. Зависимость скорости от температуры, температурный коэффициент реакции. Понятие об активных молекулах и энергии активизации. Понятие о цепных реакциях. Фотохимические реакции. Фотосинтез в биологических системах.

Катализ. Влияние катализаторов на скорость реакции. Виды катализа: гомогенный, гетерогенный и микрогетерогенный катализ. Ферменты. Роль ферментов в биологических процессах.

Значение химической кинетики в химии, биологии и сельском хозяйстве.

Равновесие химических реакций

Необратимые и обратимые химические реакции. Химическое как результат самопроизвольного протекания обратимой реакции. динамический характер химического равновесия. Закон действующих масс. Константа равновесия её связь с термодинамическими функциями.. Смещение равновесия при изменении концентрации, температуры и давления. Принцип Ле Шателье. Условия химического равновесия. Роль химических равновесий в природе.

Электрохимические процессы. Окислительно-восстановительные реакции. Электролиз. Коррозия.

Определение, классификация электрохимических процессов. Законы Фарадея. Термодинамика электродных процессов. Понятие об электродных потенциалах. Гальванические элементы. ЭДС и ее измерение. Стандартный водородный электрод и водородная шкала потенциалов. Уравнение Нернста. Потенциалы металлических, газовых и окислительно-восстановительных электродов. Кинетика электродных процессов. Электрохимическая и концентрационная поляризация. Степень окисления и правила ее нахождения. Окислители и восстановители. Стехиометрические коэффициенты окислительно-восстановительных реакций. Классификация окислительно-восстановительных реакций. Реакции межмолекулярного и внутримолекулярного взаимодействия, реакции самоокисления и самовосстановления (диспропорционирования). Методы составления уравнений окислительно-восстановительных реакций. Метод электронного баланса.

Определение направления и глубины протекания окислительно-восстановительных реакций с помощью окислительно-восстановительных потенциалов.

Роль окислительно-восстановительных реакций в природе и сельском хозяйстве. Электролиз как окислительно-восстановительный процесс, его сущность. Его практическое значение. Выход по току. Электролиз с нерастворимыми и растворимыми анодами. Практическое применение электролиза. Коррозия металлов. Биокоррозия. Основные виды коррозии. Химическая коррозия. Электрохимическая коррозия. Коррозия под действием блуждающих токов. Методы защиты от коррозии: легирование, электрохимическая защита, защитные покрытия. Изменение свойств коррозионной среды. Ингибиторы коррозии.


МОДУЛЬ 4. ОСНОВЫ КОЛЛОДНОЙ ХИМИИ

Общая характеристика дисперсных систем и их классификация. Истинные растворы. Классификация дисперсных систем. Коллоидные системы. Коллоидные вещества природных вод и их удаление. Умягчение и обессоливание воды. Методы осаждения, ионного обмена, мембранные методы. Коллоидные системы и их получение. Строение коллоидных частиц. Агрегативная и кинетическая устойчивость систем. Коагуляция. Эмульсии. Суспензии.


ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

  1. Химическая термодинамика. Химическая кинетика. Химическое равновесие.

  2. Электролитическая диссоциация. Определение рН. Гидролиз солей.

  3. Окислительно-восстановительные реакции.

  4. Электролиз водных растворов.

Рекомендуемые образовательные технологии, используемые при реализации различных видов учебной работы по дисциплине «Химия»:

а) образовательные технологии: модульно-рейтинговая технология, технология интегративного, проблемного, инновационного, личностно ориентированного, дифференцированного, развивающего обучения и гуманистического образования, 6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

а) Текущий контроль успеваемости

Модуль №1 (примеры)

Вопросы к семинарским занятиям

Основные химические понятия. Законы химии.

  1. Перечислите основные положения атомно-молекулярного учения.

  2. Какое значение атомно-молекулярное учение имеет для химии?

  3. Что такое атом, молекула?

  4. Из каких атомов состоят молекулы: а) воды; б) диоксида углерода (углекислого газа); в) соляной кислоты?

  5. Что такое относительная атомная масса, относительная молекулярная масса?

  6. В чем сходство и различие в понятиях «масса атома» и «относительная атомная масса»?

  7. Что такое молярная масса вещества? В каких единицах она выражается?

  8. Можно ли связать понятия «моль» и «постоянная Авогадро»?

  9. Что такое молярный объем и в каких единицах он выражается?

  10. Как формулируются следствия из закона Авогадро? Какие условия газового состояния называются нормальными?

  11. Какая связь между относительной молекулярной массой газа и относительной плотностью? Как находится плотность одного газа по отношению к другому?

  12. Сформулируйте закон постоянства состава. Что выражает химическая формула?

  13. Кем и когда был сформулирован закон сохранения массы вещества? Что выражает уравнение?

  14. Как практически используются законы постоянства состава и сохранения массы вещества?

Методические указания для сдачи коллоквиума

Тема: «Классификация и номенклатура химических соединений»

Требования к знаниям и умениям

В результате сдачи студент должен:

Знать что такое:

бинарные соединения, основания, кислоты, соли;

основные, кислотные, амфотерные оксиды; щелочи и нерастворимые основания; одноосновные, двуосновные, многоосновные, кислородсодержащие, бескислородные кислоты; средние, кислые, основные соли;

Определять по химической формуле:

принадлежность к классам неорганических веществ – оксидам, основаниям, кислотам и солям;

качественный и количественный состав соединений;

валентность и степень окисления в бинарных соединениях, основаниях, кислотах, солях;

вид химической связи между атомами химических элементов;

Определять понятия - галогенид, сульфид, оксид, нитрид, карбид, кислота, основание, соль, амфотерность; кислотный остаток;

Составлять:

формулы бинарных соединений, оснований, кислот, солей и характеризовать уравнениями химических реакций свойства оксидов и соответствующих им кислот и оснований; схемы образования соединений с ионной, ковалентной связью;

схемы превращений, иллюстрирующих генетические связи неорганических соединений;

Сравнивать состав и свойства неорганических веществ (оксидов кислотных, основных, амфотерных, бескислородных и кислородсодержащих кислот, одно-, двух-, трехосновных кислот, щелочей и нерастворимых оснований) и устанавливать причины их сходства и различия;

Применять знания о структуре ПСХЭ для характеристики состава и свойства неорганических соединений;

Задание 1. Какие вещества называются оксидами, основаниями, кислотами и солями? Каков их состав, на какие группы и по каким признакам делятся данные соединения?

Задание № 2. С помощью схем 1 и 2 установите взаимосвязь состава, химических свойств и получения оксидов (подобные типы заданий предлагаются и по другим классам соединений).

Схема 1

Металл

Неметалл






2 2

  1   2   3   4   5   6

Похожие:

Рабочая программа дисциплины Химия Направление подготовки 020400 Биология Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Кызыл 2011 Цели освоения дисциплины Дисциплина «Химия» iconОсновная образовательная программа высшего профессионального образования направление 020400. 62 Биология Профиль подготовки 020400. 62. 11 Биоинженерия и биотехнология Квалификация (степень) выпускника «Бакалавр»
Основная образовательная программа подготовки бакалавра (описание структуры, целей и задач образовательной программы)
Рабочая программа дисциплины Химия Направление подготовки 020400 Биология Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Кызыл 2011 Цели освоения дисциплины Дисциплина «Химия» iconРабочая программа дисциплины программная инженерия направление подготовки: 230700 Прикладная информатика Квалификация выпускника: Бакалавр Томск 2010 Цели освоения дисциплины Целями освоения дисциплины «Программная инженерия»
Данная дисциплина содержательно и логически связана с дисциплинами, которые изучают методы программирования, а также технологии создания...
Рабочая программа дисциплины Химия Направление подготовки 020400 Биология Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Кызыл 2011 Цели освоения дисциплины Дисциплина «Химия» iconРабочая программа дисциплины Культура речи Направление подготовки: 050400 Педагогическое образование Профиль подготовки 021000 География Квалификация (степень) выпускника «бакалавр»
...
Рабочая программа дисциплины Химия Направление подготовки 020400 Биология Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Кызыл 2011 Цели освоения дисциплины Дисциплина «Химия» iconРабочая программа дисциплины (модуля) Теории информационного общества Направление подготовки 030200 «Политология Квалификация (степень) выпускника Бакалавр политологии Форма обучения Очная Саратов,
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины «Теории информационного общества»
Рабочая программа дисциплины Химия Направление подготовки 020400 Биология Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Кызыл 2011 Цели освоения дисциплины Дисциплина «Химия» iconРабочая учебная программа дисциплины б. 10. Уголовное право Направление подготовки: 030900 «Юриспруденция»
Профиль подготовки: правоохранительная деятельность Квалификация (степень) выпускника: бакалавр
Рабочая программа дисциплины Химия Направление подготовки 020400 Биология Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Кызыл 2011 Цели освоения дисциплины Дисциплина «Химия» iconОсновная образовательная программа высшего профессионального образования 020400. 68 Биология 020400. 68. 01 Микробиология и биотехнология Квалификация (степень) выпускника «Магистр»
Компетенции выпускника ооп магистратуры, формируемые в результате освоения магистерской программы
Рабочая программа дисциплины Химия Направление подготовки 020400 Биология Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Кызыл 2011 Цели освоения дисциплины Дисциплина «Химия» iconОсновная образовательная программа высшего профессионального образования 020100. 68 Химия 020100. 68. 02 Аналитическая химия Квалификация (степень) выпускника «Магистр»
Компетенции выпускника ооп магистратуры, формируемые в результате освоения магистерской программы
Рабочая программа дисциплины Химия Направление подготовки 020400 Биология Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Кызыл 2011 Цели освоения дисциплины Дисциплина «Химия» iconОсновная образовательная программа высшего профессионального образования 020100. 68 Химия 020100. 68. 02 Аналитическая химия Квалификация (степень) выпускника «Магистр»
Компетенции выпускника ооп магистратуры, формируемые в результате освоения магистерской программы
Рабочая программа дисциплины Химия Направление подготовки 020400 Биология Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Кызыл 2011 Цели освоения дисциплины Дисциплина «Химия» iconРабочая программа дисциплины российское налоговое право образовательная программа направления 030900. 62 цикл дисциплин профессиональный Б. 3, часть базовая профиль подготовки общий квалификация (степень) выпускника «бакалавр юриспруденции»
«Юриспруденция» (квалификация (степень) бакалавр), утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от...
Рабочая программа дисциплины Химия Направление подготовки 020400 Биология Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Кызыл 2011 Цели освоения дисциплины Дисциплина «Химия» iconРабочая программа дисциплины аналитическая химия Направление подготовки 050100 «Педагогическое образование»
Дисциплина «Аналитическая химия» относится к вариативной части профессионального цикла
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница