Тема 2. Электронное строение атома. Закономерности изменения свойств элементов и их соединений (2 час.).

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

                                    «Химия»

 

Направление подготовки: 08.03.01.   Строительство

Профиль подготовки: Промышленное и гражданское строительство 

Наименование образовательных программ: Промышленное и гражданское строительство       

Квалификация (степень) выпускника      академический бакалавр

Форма обучения: очная

            

 

                                             г. Волгодонск, 2014 г.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 кредита, 108 часов.

Контактная работа                                       50 часов

лекции                                                                16 часов

лабораторные работы                                      18 часов

практические занятия                                       16 часов

Самостоятельная работа                               58 часов

Форма отчетности:                                     

Зачет                                                                    2 семестр

 

Курсы: 1

Семестры: 2

Индекс дисциплины в рабочем компетентностно-ориентированном учебном плане – Б1.Б.8

Рабочая программа составлена на основании ОС НИЯУ МИФИ по направлению и рабочего учебного плана.

Рабочая программа рассмотрена на заседании выпускающей кафедры «Техносферная безопасность» №4 ВИТИ НИЯУ МИФИ «__» ____20__г., протокол №____ и рекомендована для подготовки по направлению 08.03.01.   «Строительство». 

 

Заведующий кафедрой № 4                                          И.А.Бубликова

 

                                                      

Рабочая программа учебной дисциплины согласована с выпускающей кафедрой №__ «Строительные производства» ВИТИ НИЯУ МИФИ «__»________201_г., протокол № ___на 20__/__ учебный год.                                                      

      

Заведующий кафедрой №9                                                 Ю.В. Заяров

  

 

Рабочая программа утверждена на заседании Ученого совета ВИТИ НИЯУ МИФИ протокол № ___ от «____» _______________ 201_ г.

 

 

Учебная дисциплина обеспечена основной литературой

 Зав. библиотекой ВИТИ НИЯУ МИФИ                                 

                                                                                                 М. Д. Голубева

 

  1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

 

1.1. Цель освоения дисциплины – углубление у студентов имеющихся представлений и получение новых знаний и умений в области химии, без которых невозможно решение современных технологических, экологических, сырьевых и энергетических проблем, стоящих перед человечеством, формирование у бакалавров общего химического мировоззрения и развитие химического мышления.

1.2. Задачи дисциплины:

- изучение основных положений современной теории строения атома, теории химической связи, энергетики и кинетики химических реакций, химического равновесия, основных соединений элементов и их химических превращений;

- обоснование возможных направлений химических взаимодействий, констант равновесия химических превращений

- формирование у студента владения методами расчета кинетических и термодинамических характеристик химических реакций.

 

МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ОП ВО.

Данная учебная дисциплина «Химия» относится к базовой (вариативной) части Блока 1. Дисциплина «Химия» изучается во __2__семестре.

Знания, полученные при изучении дисциплины, помогут студентам при изучении других дисциплин базовой и вариативной части программы: «Экология», «Теоретическая механика», «Инженерное обеспечение строительства», «Механика жидкости и газа», «Высшая математика», «Физика», «Водоснабжение и водоотведение с основами гидравлики», «Экология», «Теоретическая механика», в научно-исследовательской работе и дипломном проектировании, а также в дальнейшей профессиональной деятельности.

 

   3. КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТА, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ / ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБРАЗОВАНИЯ И КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТА ПО ЗАВЕРШЕНИИ ОСВОЕНИЯ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Дисциплина направлена на формирование следующих компетенций:

 - использование основных законов естественно-научных дисциплин в профессиональной деятельности, применение методов математического анализа и математического (компьютерного) моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОПК-1);

- способностью выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ОПК-2).

 

В результате изучения дисциплины студент должен:

 

            1) Знать: основные положения современной теории строения атома, теории химической связи, учение о строении молекул и агрегатном состоянии веществ; связь между тепловой и химической энергией; природу растворов, их внутреннюю структуру, важнейшие свойства, зависимость свойств от концентрации и химической природы компонентов; закономерности взаимодействия электрической и химической энергии, свойства растворов электролитов, электропроводность растворов, процессы электролиза и работу гальванических элементов; процессы химической кинетики, механизмы и скорость химических реакций; закономерности энергетики и кинетики химических реакций, химического равновесия, основных соединений элементов и их химических превращений, основных классов органических и неорганических веществ (ОПК-1, ОПК-2).

 

            2) Уметь: написать и объяснить следующие законы и уравнения:

закон эквивалентов, принцип Паули, правило Хунда, правила Клечковского, периодический закон Д.И.Менделеева, закон Гесса и следствия из него, закон действия масс, правило Вант-Гоффа, принцип Ле-Шателье – Брауна, уравнение Нернста (ОПК-1, ОПК-2). 

 

            3) Владеть / быть в состоянии продемонстрировать: методиками расчета энергетических, кинетических, электрохимических характеристик реакций, основными элементарными методами химического исследования веществ и соединений (ОПК-1, ОПК-2).  

 

 

       4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3,0 кредита, 108 часов.

 

4.1 Структура дисциплины

№ п/п	Раздел учебной дисциплины	недели	Виды учебной деятельности, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)				Текущий контроль успеваемости (неделя, форма)	Аттестация раздела (неделя, форма)	Максимальный балл за раздел
			Лекции	Практические занятия/Семинары	Лабораторные работы	Самостоятельная работа
2 семестр
1	Основные химические законы. Строение вещества.	1-6	6	6	6	18	2ЛР, 4ЛР, 5КР	6 Тест	15
2	Закономерности протекания химических процессов	7-12	6	6	6	18	7ЛР, 9ЛР, 11ЛР	12 Тест	20
3	Химия элементов	13-17	4	4	6	18	13 ЛР, 15 ЛР	17 Тест	15
4	Зачет								50
	Итого за семестр								100

Т – тест, ЛР – лабораторная работа, КР- контрольная работа.

 

4.2. Содержание дисциплины

       4.2.1.Наименование тем и их содержание:

 

Раздел №1.Основные химические законы. Строение вещества (6 часов).

Тема 1. Введение. Основные химические законы. Квантовомеханическая модель атома (2 час.).    

Предмет и задачи химии. Понятие об эквиваленте. Закон эквивалентов. Строение атома. Составные части атома. Атомное ядро. Ядерные реакции.

 

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

 

Наименование

Практического занятия

Выполнение         

  (час)

Ауди торное Сам. работа студента

Раздел 1. Основные химические законы. Строение вещества.

 

1.Решение задач на основные химические законы. 2 2 2.Составление электронных формул атомов и ионов. Определение квантовых чисел валентных электронов. 2 2 3.Определение основных характеристик химической связи: полярность, тип гибридизации. 2 2

Раздел 2. Закономерности протекания химических процессов.

4.Строение комплексных соединений. 2 2 5.Зависимость скорости реакции от температуры и концентрации 2 2 6. Решение задач по определению основных термодинамических параметров химических реакций. 2   2  

Раздел 3. Химия элементов. 

7.Химия элементов 1-III и V-VII групп и их соединений.    2 2   8. Классификация и номенклатура органических соединений.    2 2

Всего

16 16

 

 

4.2.3 Темы лабораторных занятий, их содержание и объем в часах

 

РАЗДЕЛ  ДИСЦИПЛИНЫ	ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
	Наименование Лабораторной работы	выполнение (час)
		аудиторных	Сам работа студента
Семестр 2
Раздел 1. Основные химические законы. Строение вещества.	Лаб. работа №1. Определение эквивалентной массы металла по объему вытесненного водорода.	2	2
	Лаб. работа №2. Зависимость свойств элементов от положения в периодической системе Д.И. Менделеева	2	2
Раздел 2. Закономерности протекания химических процессов.	Лаб. работа №3. Скорость химических реакций и химическое равновесие.	2	2
	Лаб. работа №4. Водородный показатель среды. Гидролиз солей.	2	2
	Лаб. работа №5. Окислительно-восстановительные реакции	4	4
Раздел 3. Химия элементов.	Лаб. работа №6. Жесткость воды и способы ее устранения.	2	2
	Лаб. работа №7. Свойства органических соединений.	4	4
ВСЕГО:		18	18

 

4.3. Организация самостоятельной работы студентов

Самостоятельная работа (58 час.) в соответствии с рабочей программой по дисциплине по разделам курса распределяется следующим образом:

№ пп		Раздел учебной дисциплины	Недели	Виды учебной деятельности, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)
				Аудиторные занятия	Самостоятельная работа
2 семестр
1		Раздел 1. Основные химические законы. Строение вещества.	1-6	18	20
2		Раздел 2. Закономерности протекания химических процессов.	7-12	18	20
3		Раздел 3. Химия элементов	13-18	14	18

 

Часть времени, отводимого на самостоятельную работу студента должна быть посвящена подготовке к лабораторным работам (18 часа) и практическим занятиям (16 час.) в соответствии с таблицей:

Раздел дисциплины, вид практического занятия	Аудиторные занятия
	Время (час.)
	Аудиторное	СРС
Раздел 1: Основные химические законы. Строение вещества.
Лаб. работа №1. Определение эквивалентной массы металла по объему вытесненного водорода.	2	2
Лаб. работа №2. Зависимость свойств элементов от положения в периодической системе Д.И. Менделеева	2	2
Практическое занятие 1.Решение задач на основные химические законы.	2	2
Практическое занятие 2. Составление электронных формул атомов и ионов. Определение квантовых чисел валентных электронов.	2	2
Практическое занятие 3. Определение основных характеристик химической связи: полярность, тип гибридизации.	2	2
Раздел 2. Закономерности протекания химических процессов.
Лаб. работа №3. Скорость химических реакций и химическое равновесие.	2	2
Лаб. работа №4. Водородный показатель среды. Гидролиз солей.	2	2
Лаб. работа №5. Окислительно-восстановительные реакции.	4	4
Практическое занятие 4. Строение комплексных соединений. Решение задач по определению основных термодинамических параметров химических реакций.	2	2
Практическое занятие 5. Зависимость скорости реакции от температуры и концентрации.	2	2
Практическое занятие 6. Смещение химического равновесия согласно принципу Ле-Шателье – Брауна.	2	2
Раздел 3. Химия элементов
Лаб. работа №6. Жесткость воды и способы ее устранения.	2	2
Лаб. работа №7. Свойства органических соединений.	4	4
Практическое занятие 7. Способы выражения концен- трации растворов. Гидролиз солей.	2	2
Практическое занятие 8. Классификация и номенклатура органических соединений.	2	2
Итого:	34	36

 

Остальная часть времени, отводимого на самостоятельную работу (22 час.) предназначается на подготовку к промежуточным тестам и зачету по дисциплине.

 

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

При реализации программы дисциплины «Химия» используются различные образовательные технологии – аудиторные занятия (50 час) проводятся в форме лекций, практических (семинарских) занятий и лабораторных работ. В интерактивной форме (10 час.) проводятся две лекции (в форме лекции-презентации) и три практических занятия в форме дискуссии. Для контроля усвоения студентом разделов данного курса широко используются тестовые технологии, то есть специальный банк вопросов в открытой и закрытой форме, ответы на которые позволяют судить об усвоении студентом данного курса. Самостоятельная работа студентов (58 час.) подразумевает под собой проработку лекционного материала с использованием рекомендуемой литературы для подготовки к тестам, семинарским занятиям, лабораторным работам и подготовки к зачету.

 

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

   а) Основная литература:

 

1. Глинка, Н.Л. Общая химия [Текст]: учеб. пособие для вузов / Н. Л. Глинка; под ред. А.И. Ермакова. - Изд. 30-е, испр. - М.: Интеграл-Пресс, 2008. - 728 с.

2. Коровин, Н.В. Общая химия [Текст]: учеб. для вузов / Н. В. Коровин. – Изд. 6-е, испр. – М.: Высш. шк., 2005. - 558 с.

 

б) Дополнительная литература:

3. Ахметов, Н.С. Лабораторные и семинарские занятия по общей и неорганической химии [Текст]: учеб. пособие для вузов / Н. С. Ахметов, М. К. Азизова, Л. И. Бадыгина. - 4-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 2002. - 368 с.

4. Реутов, О.А. Органическая химия [Текст]: учеб. для вузов. В 4 ч. Ч. 3 / О. А. Реутов, А. Л. Курц, К. П. Бутин. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2004. - 544 с.

5. Учебно-методическое пособие к выполнению индивидуальных заданий и контрольных работ по общей химии [Текст]: в 2 ч. Ч.1 / сост.: Е.И. Шаврак, В.М. Сапельников, М.Р. Татевосова. Волгодонск: ВИТИ НИЯУ МИФИ, 2012г. -72 с.

6. Учебно-методическое пособие к выполнению индивидуальных заданий и контрольных работ по общей химии [Текст]: в 2 ч. Ч.2 / сост.: Е.И. Шаврак, В.М. Сапельников, М.Р. Татевосова. Волгодонск: ВИТИ НИЯУ МИФИ, 2012г. -72 с.

 

в) Ресурсы информационно-телекоммуникационной сети «Интернет»

 

7.2. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов по дисциплине

№	Раздел (тема)	Вид издания (учебник, учебное пособие, методические указания, компьютерная программа)	Автор (авторы)	Год издания	Место хранения и количество
1.	Раздел 1. Основные химические законы. Раздел 2. Закономерности протекания химических процессов. Строение вещества.	Учебн. пособие для вузов	Коровин, Н.В.	2005	Библ. 100
2.	Раздел 3. Химия элементов.	Учеб. пособие для вузов	Глинка, Н.Л.	2008	Библ. 200

 

МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Учебная дисциплина обеспечена учебно-методической документацией и материалами, химической лабораторией, приборами и реактивами. Ее содержание представлено в локальной сети факультета и кафедры и находится в режиме свободного доступа для студентов. Доступ студентов для тренинга по прохождению тестовых заданий и для самостоятельной подготовки осуществляется через компьютеры дисплейного класса (в стандартной комплектации).

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ОСВОЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ

Вид учебных занятий	Деятельность студента
Лекция	Написание конспекта лекции: кратко, схематично, последовательно фиксировать основные положения, выводы, уравнения химических реакций, единицы измерения физических и химических величин, формулировки, обобщения, помечать важные мысли, выделять ключевые слова, термины и математические формулы. Обозначение вопросов, терминов, материалов, которые вызывают трудности, поиск ответов в рекомендуемой литературе. Если самостоятельно не удается разобраться в материале, необходимо сформулировать вопрос и задать преподавателю на консультации или практическом занятии.
Практическое занятие	Конспектирование рекомендуемых источников. Работа с конспектом лекций, подготовка к контрольным вопросам, просмотр рекомендуемой литературы. Прослушивание ауди- и видеозаписей по заданной теме, выполнение расчетно-графических заданий, решение задач по алгоритму.
Лабораторная работа	Работа с конспектами и методическими указаниями по выполнению лабораторных работ, изучение химических свойств веществ, химических законов и математических приемов обработки экспериментальных данных, прогнозирование результатов и выводов.
Контрольная работа	Знакомство с основной и дополнительной литературой, включая справочные издания, зарубежные источники, конспект основных положений, терминов, сведений, требующих запоминания и являющихся основополагающими в данной теме.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

                                    «Химия»

 

Направление подготовки: 08.03.01.   Строительство

Профиль подготовки: Промышленное и гражданское строительство 

Наименование образовательных программ: Промышленное и гражданское строительство       

Квалификация (степень) выпускника      академический бакалавр

Форма обучения: очная

            

 

                                             г. Волгодонск, 2014 г.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 кредита, 108 часов.

Контактная работа                                       50 часов

лекции                                                                16 часов

лабораторные работы                                      18 часов

практические занятия                                       16 часов

Самостоятельная работа                               58 часов

Форма отчетности:                                     

Зачет                                                                    2 семестр

 

Курсы: 1

Семестры: 2

Индекс дисциплины в рабочем компетентностно-ориентированном учебном плане – Б1.Б.8

Рабочая программа составлена на основании ОС НИЯУ МИФИ по направлению и рабочего учебного плана.

Рабочая программа рассмотрена на заседании выпускающей кафедры «Техносферная безопасность» №4 ВИТИ НИЯУ МИФИ «__» ____20__г., протокол №____ и рекомендована для подготовки по направлению 08.03.01.   «Строительство». 

 

Заведующий кафедрой № 4                                          И.А.Бубликова

 

                                                      

Рабочая программа учебной дисциплины согласована с выпускающей кафедрой №__ «Строительные производства» ВИТИ НИЯУ МИФИ «__»________201_г., протокол № ___на 20__/__ учебный год.                                                      

      

Заведующий кафедрой №9                                                 Ю.В. Заяров

  

 

Рабочая программа утверждена на заседании Ученого совета ВИТИ НИЯУ МИФИ протокол № ___ от «____» _______________ 201_ г.

 

 

Учебная дисциплина обеспечена основной литературой

 Зав. библиотекой ВИТИ НИЯУ МИФИ                                 

                                                                                                 М. Д. Голубева

 

  1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

 

1.1. Цель освоения дисциплины – углубление у студентов имеющихся представлений и получение новых знаний и умений в области химии, без которых невозможно решение современных технологических, экологических, сырьевых и энергетических проблем, стоящих перед человечеством, формирование у бакалавров общего химического мировоззрения и развитие химического мышления.

1.2. Задачи дисциплины:

- изучение основных положений современной теории строения атома, теории химической связи, энергетики и кинетики химических реакций, химического равновесия, основных соединений элементов и их химических превращений;

- обоснование возможных направлений химических взаимодействий, констант равновесия химических превращений

- формирование у студента владения методами расчета кинетических и термодинамических характеристик химических реакций.

 

МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ОП ВО.

Данная учебная дисциплина «Химия» относится к базовой (вариативной) части Блока 1. Дисциплина «Химия» изучается во __2__семестре.

Знания, полученные при изучении дисциплины, помогут студентам при изучении других дисциплин базовой и вариативной части программы: «Экология», «Теоретическая механика», «Инженерное обеспечение строительства», «Механика жидкости и газа», «Высшая математика», «Физика», «Водоснабжение и водоотведение с основами гидравлики», «Экология», «Теоретическая механика», в научно-исследовательской работе и дипломном проектировании, а также в дальнейшей профессиональной деятельности.

 

   3. КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТА, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ / ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБРАЗОВАНИЯ И КОМПЕТЕНЦИИ СТУДЕНТА ПО ЗАВЕРШЕНИИ ОСВОЕНИЯ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Дисциплина направлена на формирование следующих компетенций:

 - использование основных законов естественно-научных дисциплин в профессиональной деятельности, применение методов математического анализа и математического (компьютерного) моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОПК-1);

- способностью выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ОПК-2).

 

В результате изучения дисциплины студент должен:

 

            1) Знать: основные положения современной теории строения атома, теории химической связи, учение о строении молекул и агрегатном состоянии веществ; связь между тепловой и химической энергией; природу растворов, их внутреннюю структуру, важнейшие свойства, зависимость свойств от концентрации и химической природы компонентов; закономерности взаимодействия электрической и химической энергии, свойства растворов электролитов, электропроводность растворов, процессы электролиза и работу гальванических элементов; процессы химической кинетики, механизмы и скорость химических реакций; закономерности энергетики и кинетики химических реакций, химического равновесия, основных соединений элементов и их химических превращений, основных классов органических и неорганических веществ (ОПК-1, ОПК-2).

 

            2) Уметь: написать и объяснить следующие законы и уравнения:

закон эквивалентов, принцип Паули, правило Хунда, правила Клечковского, периодический закон Д.И.Менделеева, закон Гесса и следствия из него, закон действия масс, правило Вант-Гоффа, принцип Ле-Шателье – Брауна, уравнение Нернста (ОПК-1, ОПК-2). 

 

            3) Владеть / быть в состоянии продемонстрировать: методиками расчета энергетических, кинетических, электрохимических характеристик реакций, основными элементарными методами химического исследования веществ и соединений (ОПК-1, ОПК-2).  

 

 

       4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3,0 кредита, 108 часов.

 

4.1 Структура дисциплины

№ п/п	Раздел учебной дисциплины	недели	Виды учебной деятельности, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)				Текущий контроль успеваемости (неделя, форма)	Аттестация раздела (неделя, форма)	Максимальный балл за раздел
			Лекции	Практические занятия/Семинары	Лабораторные работы	Самостоятельная работа
2 семестр
1	Основные химические законы. Строение вещества.	1-6	6	6	6	18	2ЛР, 4ЛР, 5КР	6 Тест	15
2	Закономерности протекания химических процессов	7-12	6	6	6	18	7ЛР, 9ЛР, 11ЛР	12 Тест	20
3	Химия элементов	13-17	4	4	6	18	13 ЛР, 15 ЛР	17 Тест	15
4	Зачет								50
	Итого за семестр								100

Т – тест, ЛР – лабораторная работа, КР- контрольная работа.

 

4.2. Содержание дисциплины

       4.2.1.Наименование тем и их содержание:

 

Раздел №1.Основные химические законы. Строение вещества (6 часов).

Тема 1. Введение. Основные химические законы. Квантовомеханическая модель атома (2 час.).    

Предмет и задачи химии. Понятие об эквиваленте. Закон эквивалентов. Строение атома. Составные части атома. Атомное ядро. Ядерные реакции.

 

Тема 2. Электронное строение атома. Закономерности изменения свойств элементов и их соединений (2 час.).

Принцип Паули, правило Хунда, правила Клечковского. Электронные формулы атомов и ионов. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева.