Характеристика интерактивных видов занятий

 

При изучении курса «Химии» предусматриваются следующие виды интерактивных форм проведения занятий.

Лекции:

- мини-лекции (обсуждение методов химических технологий в машиностроительных производствах);

- использование мультимедийных презентаций и видеороликов о химических и конструкционных материалах при чтении лекций – 36 ч.

Лабораторные занятия:

- работы в малых группах – 18 ч.

 

5. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

Самостоятельная работа студентов планируется с целью более глубокого изучения основных положений курса, выработки у студентов творческого подхода к решению поставленной учебной задачи, выработки умения использовать как учебную, так и периодическую литературу, использовать последние достижения в области химии и химических технологий, применять современные методики и оборудование.

Контроль знаний студентов по курсу «Химии» производится в следующей форме:

входной контроль

текущий контроль:

- опрос по теме предыдущей лекции;

- контрольная работа по материалам 1-18 лекций;

- защита студентом практических работ;

- проверка остаточных знаний.

 

Таблица 5.1 – Перечень вопросов и задач для видов контроля

Наименование темы	Перечень вопросов и задач
Входной контроль	1. Классы неорганических веществ. 2. Свойства неорганических веществ 3. Номенклатура и названия неорганических веществ
Текущий контроль
Т1	1. Понятия о химическом веществе и химических реакциях. 2. Основные законы химии. 3. Понятия химического эквивалента и закон эквивалентов. 4. Моль и молярная масса вещества. 5. Химическое уравнение.
Т2	1. Виды концентрации растворов: массовая доля, молярная и нормальная, титр. 2. Растворы. Природная вода. 3. Жёсткость воды, определение характеристики. 4. Методы удаления жёсткости.
Т3	1. Методы строения атома. 2. Электронные и графические формулы. 3. Валентность и свойства химического элемента. 4. Периодическая система и закон Д.И. Менделеева. 5. Типы химических связей.
Т4	1. Законы термодинамики и термохимии. 2. Энергетические эффекты химических реакций. 3. Тепловой эффект реакций. 4. Работа, совершаемая химическим процессом. 5. Обратимость химического процесса. 6. Механизм и скорость химических реакций. 7. Факторы, влияющие на химическую реакцию.
Т5	1. Механизм химических реакций 2. Комплексообразование. 3. Ионообменные процессы в растворах электролитов. 4. Процессы диссоциации и ассоциации. 5. Окислительно-восстановительные процессы. 6. ЭДС окисления-восстановления 7. Водородный показатель водных растворов
Т6	1. Электрохимические процессы и ячейка. 2. Электроды, электродный потенциал, водородная шкала потенциалов. 3. Гальванические элементы. 4. Аккумуляторы. 5. Электролиз растворов. Законы Фарадея. 6. Закономерности коррозии металлов. 7. Методы защиты металлов от коррозии.
Т7	1. Металлы, их получение. 2. Физические свойства металлов. 3. Химические свойства металлов. 4. Конструкционные металлы и их сплавы.
Т8	1. Вода, ее свойства. 2. Природная вода и ее физические и химические свойства. 3. Методы водоподготовки.
Т9	1. Методы подготовки поверхности металла (шлифование, травление, полирование) 2. Гальванотехника. 3. Гальванопластика.

 

Таблица 5.2 — Перечень контрольных вопросов для лабораторных работ

Наименование занятия	Контрольные вопросы
Л31. Классы неорганических веществ	1. Назвать химическое вещество, указать, к какому классу относится. 2. Написать химическое уравнение и расставить коэффициенты
Л32. Химический эквивалент	1. Дать определения эквивалента, закона эквивалентов. 2. Рассчитать эквивалентную массу и объем вещества.
Л33. Способы выражения состава растворов	1. Дать определение видов концентраций. 2. Рассчитать концентрацию раствора химического вещества. 3. Пересчитать концентрацию вещества из одного вида в другой.
Л34. Жесткость воды	1. Дать определение жесткости. Единицы измерения жесткости. 2. Сделать расчет жесткости воды. 3. Раскрыть методы удаления жесткости.
Л35. Энергетика химических процессов	1. Перечислить и раскрыть функции состояния химической системы. 2. Рассчитать тепловой эффект химической реакции. 3. Работа химического процесса. 4. Направленность и обратимость химического процесса.
Л36. Окислительно-восстановитель-ные и ионные реакции	1. Перечислить типы химических реакций. 2. Написать уравнение окислительно-восстановительного процесса и решить методом электронного баланса. 3. Написать ионную реакцию и определить ее направление.
Л37. Коррозия металлов	1. Объяснить механизм разных видов коррозионных процессов. 2. Написать коррозионные процессы в агрессивных средах. Определить окислитель и продукты коррозии.
Л38. Защита металлов от коррозии	1. Перечислить и раскрыть механизм методов защиты металлов от коррозии. 2. Написать процессы, протекающие при защите металлов от коррозии.
Л39. Свойства конструкционных металлов	1. Раскрыть физические и химические свойства конструкционных металлов. 2. Написать уравнения химических процессов взаимодействия металлов с агрессивными средами

 

 

Тестовые задания к контрольной работе по дисциплине «Химия»

(примеры)

Вопрос № 1:

 

Оксиды — это соединения элемента с каким веществом? Варианты ответов:

 

1. Водородом.

2. Кислородом.

3. Углеродом.

4. Азотом.

 

Вопрос № 2:

 

Катионы водорода, входящие в состав кислот, какую среду раствора определяют? Варианты ответов:

 

1. Щелочную.

 

2. Нейтральную.

 

3. Кислую.

 

4. Газообразную.

 

Вопрос № 3:

 

Количество вещества имеет единицу измерения? Варианты ответов:

 

1. г/моль.

2. л/моль.

3. моль/л.

4. моль.

 

Вопрос № 4:

 

Какая концентрация имеет единицу измерения моль/л?

Варианты ответов:

1. Массовая доля.

2. Молярная.

3. Нормальная.

4. Титр.

 

Вопрос № 5:

 

Концентрация вещества в растворе. Это? Варианты ответов:

 

1. Плотность.

2. Масса.

3. Объем.

4. Содержание.

 

Вопрос № 6:

 

Какие вещества входят в состав жесткости воды? Варианты ответов:

 

1. Соли кальция и магния.

2. Соли натрия и калия.

3. Гидроксиды.

4. Кислоты.

 

Вопрос № 7:

 

Какие частицы определяют валентность химического элемента? Варианты ответов:

 

1. Протоны.

2. Нейтроны.

3. Позитроны.

4. Электроны.

 

Вопрос № 8:

 

В ядре атома находятся? Варианты ответов:

 

1. Протоны и электроны.

2. Электроны.

3. Нейтроны и электроны.

4. Протоны и нейтроны.

 

Вопрос № 9:

 

Какая энергия характеризует восстановительные свойства металлов? Варианты ответов:

 

1. Энергия сродства.

2. Энергия ионизации.

3. Внутренняя энергия.

4. Электроотрицательность.

 

Вопрос № 10:

 

Химическая связь между металлом и неметаллом называется? Варианты ответов:

 

1. Ковалентная.

2. Металлическая.

3. Координационная.

4. Ионная.

 

Вопрос № 11:

Изменение энтальпии химической реакции. Это? Варианты ответов:

 

1. Работа процесса.

 

2. Внутренняя энергия системы.

 

3. Теплота процесса.

 

4. Количество вещества.

 

Вопрос № 12:

 

Скорость химической реакции зависит от? Варианты ответов:

 

1. Начального состояния системы.

2. Конечного состояния системы.

3. Обратимости процесса.

 

4. Механизма процесса.

 

Вопрос № 13:

 

Что такое степень окисления атома химического элемента?

 

Варианты ответов:

1. Заряд.

2. Объем.

3. Масса.

4. Количество вещества.

 

Вопрос № 14:

 

Какие частицы передаются в окислительно-восстановительных процессах? Варианты ответов:

 

1. Протоны.

2. Нейтроны.

3. Молекулы.

4. Электроны.

 

Вопрос № 15:

 

Какая реакция отражает суть электрохимических процессов?

 

Варианты ответов:

1. Ионная.

2. Окислительно-восстановительная.

3. Нейтрализации.

4. Замещения.

 

Вопрос № 16:

 

Электродвижущая сила - это? Варианты ответов:

 

1. Сила тока.

2. Мощность.

3. Концентрация.

4. Напряжение.

 

Вопрос № 17:

 

Какой ток можно получить от гальванических элементов и аккумуляторов?

Варианты ответов:

1. Переменный.

2. Импульсный.

3. Нейтральный.

4. Постоянный.

 

Вопрос № 18:

 

Каким процессом является коррозия металла? Варианты ответов:

1. Окислением.

2. Восстановлением.

3. Конденсацией.

4. Испарением.

 

Вопрос № 19:

 

Какое вещество является главным окислителем металлов при атмосферной коррозии металлов? Варианты ответов:

1. Водород.

2. Углекислый газ.

3. Азот.

4. Кислород.

 

Вопрос № 20:

 

Какие покрытия для защиты металлов от коррозии наносятся гальваническим способом? Варианты ответов:

1. Масляные краски.

2. Эмали и глазури.

3. Лаки.

4. Металлические покрытия.

 

 

ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ

 

Этапы формирования компетенций при освоении дисциплины «Химия» приведены в таблице 6.1.

 

Таблица 6.1 – Матрица формирования компетенций

Тема	Компетенции
ОК-8	ОК-8	ОК-8
Т1 - Т3	+
Т4 - Т6		+
Т7 - Т9			+

 

 

Вопросы к экзамену:

 

1. Понятие о частицах вещества. Классификация частиц.

2. Химическая кинетика. Скорость гомогенных и гетерогенных реакций. Закон действия масс.

3. Химия как раздел естествознания. Понятие о веществе. Основные законы химии. Закон сохранения массы вещества. Закон постоянства состава. Закон Авогадро.

4. Отношение Me к O₂, H₂O, растворам щелочей, кислот.

5. Химический эквивалент. Закон эквивалентов. Определение химического эквивалента простых и сложных веществ.

6. Защита Me от коррозии. Изоляция Me от окружающей среды. Химические процессы оксидирования и фосфатирования.

7. Ядерная модель атома. Атомные ядра, их состав. Изотопы. Современные понятия химического элемента.

8. Основные способы получения металлов из руды: карботермия, металлотермия, катодное восстановление.

9. Электронные оболочки атомов. Понятие об электронном облаке. Квантовые числа: главное, орбитальное, магнитное, спиновое.

10. Металлы. Положение в периодической таблице. Электронное строение щелочных и щелочноземельных металлов. Способы получения щелочных металлов. Отношение щелочных Me к O₂, H₂O.

11. Порядок заполнения энергетических уровней и подуровней в сложном атоме. Принцип наименьшей энергии. Правило Клечковского. S, p, d, f — элементы, строение их электронных оболочек.

12. Электрохимическая коррозия Me. Факторы, определяющие интенсивность процесса коррозии. Влияние pH среды на коррозию различных металлов.

13. Периодический закон Менделеева, как один из основных законов естествознания. Причина периодичности в свете теории строения атомов (ответ обосновать, записав электронные формулы элементов).

14. Процентная, нормальная, молярная и моляльная концентрация растворов, титр, связь между ними.

15. Периоды и группы в свете теории строения атомов (подтвердить электронным строением элементов) как изменяются окислительные и восстановительные свойства элементов по периодам и группам. Энергии ионизации и электроотрицательность.

16. Электролитическая диссоциация. Степень диссоциации. Водородный показатель pH. Шкала pH. Понятие об индикаторах.

17. Гальванические процессы нанесения металлических покрытий: цинкование, кадмирование. Требования к поверхности металла перед нанесением покрытий

18. Гальванический процесс меднения. Контроль покрытия. Рафинирование Cu.

19. Гальванический элемент Лекланше. Газовый и топливный гальванический элементы.

20. Классификация химической и электрохимической коррозии. Факторы, влияющие на интенсивность коррозии. Образование микро- и макрогальванопар (дать примеры).

21. Защита Me от электрохимической коррозии. Применение металлических покрытий. Анодное и Катодное покрытия. Привести примеры.

22. Атмосферная и почвенная коррозии стали и чугуна. Привести примеры микрогальванопары. Классификация металлов по коррозионной стойкости.

23. Типы и природа химической связи. Ковалентная связь (полярная и неполярная). Ионная связь. Полярность связи.

24. Понятие об энтропии. Изменение энтропии при химический процессах и фазовых переходах. Энергия Гиббса (изобарно-изотерический потенциал), изменение в химических реакциях.

25. Химические и электрохимические методы обезжиривания и травления поверхности металла перед гальваническим процессом.

26. Коррозия металлов. Возникновение и работа микро- и макрогальванопар при электрохимической коррозии. Анодные и катодные процессы в различных средах.

27. Цинк, положение в п.с. Коррозионная стойкость в различных средах (воздух, H₂O, кислоты, щелочи). Применение цинка.

28. Классификация химического взаимодействия водородного и донорно-акцепторного.

29. Энергетический эффект химической реакции. Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия и энтальпия. Процессы изохорные и изобарные.

30. Олово, положение в п.с. Коррозионная стойкость в различных средах. Применение олова и его сплавов.

31. Классификация химических реакций. Типы и направления О.В. процессов. Типичные окислители и восстановители.

32. Алюминий, положение в п.с. и химические свойства. Коррозионная стойкость в различных средах (кислой, нейтральной, щелочной). Получение и применение Al и его сплавов.

33. Направленность химических процессов. Энергия Гиббса — основная термодинамическая характеристика химической реакции; ее изменение в химических процессах.

34. Магний, положение в п.с. Электронное строение, химические свойства (отношение к O₂, H₂O, растворам щелочей, кислот).

35. Термохимическое уравнение. Энтальпия образования химических соединений. Закон Гесса, следствие из него. Термодинамические расчеты (при ответе использовать таблицу термодинамических величин).

36. Свинцовый аккумулятор — источник электрической энергии. Принцип его работы. Pb/H2SO4/PbO2.

37. Концентрационный гальванический элемент. Расчет ЭДС элемента.

38. Теория электролитической диссоциации. Степень и константа диссоциации. Закон Освальда.

39. Уравнение Петерса и Нернста. Зависимость электродного потенциала от pH среды.

40. Электрохимические методы борьбы в коррозией. Катодная и протекторная защита.

41. Скорость химической реакции. Влияние температуры на скорость химической реакции. Температурный коэффициент скорости. Правило Вант-Гоффа.

42. Механизм образования электродных потенциалов; водородная шкала электродных потенциалов.

43. Электролиз. Последовательность катодного и анодного процессов. Электролиз расплавов (получение Al и Mg).

44. Хром, положение в п.с. (отношение к O₂, H₂O, кислотам, щелочам). Применение хрома и его соединений.

45. Обратимые химические реакции. Химическое равновесие в гомогенных системах. Константа равновесия. Принцип Ле-Шателье.

46. Железо, положение в п.с. (отношение его к O₂, H₂O, кислотам, щелочам). Применение железа и его соединений.

47. Жесткость: временная, общая и постоянная. Классификация. Методы определения и удаления.

48. Химические источники энергии — гальванический элемент. Медно-цинковый гальванический элемент. Электродные процессы. ЭДС гальванического элемента.

49. Классификация методов защиты металлов от коррозии. Изменение свойств коррозионной среды.

50. Слабые электролиты. Обратимость процесса диссоциации. Константа диссоциации слабых электролитов, связь ее со степенью диссоциации. Ступенчатая диссоциация на примере H3PO4.

51. Свинец, положение в п.с. Коррозионная стойкость в различных средах (воздух, H₂O, кислоты, щелочи). Применение свинца.

52. Щелочные аккумуляторы. Расчет ЭДС аккумулятора.

53. Классификация ОВР. Понятие степени окисления. Направленность процессов окисления-восстановления. Расстановка коэффициентов в ОВР.

54. Что такое энтропия? Как изменяется энтропия в процессах фазовых переходов.

55. Ионно-обменные реакции. Направление реакции в растворах электролитов. Привести примеры.

56. Электрохимические процессы. Возникновение скачка потенциалов металлов. Формула Нернста. Водородный электрод. Стандартные (нормальные) потенциалы металлов. Ряд напряжения металла, его закономерности.

57. Электролиз. Последовательность разрядов ионов на катоде и аноде. Электролиз с растворимым и нерастворимым анодом. Применение электролиза. Электрометаллургия меди.

 

 

7. Учебно-методические материалы по дисциплине

 

7.1. Основная литература

 

№	Наименование учебника	Кол-во экземпляров в библиотеке
	Основная литература
	Глинка Н.А. Общая химия. - М.: «Химия», 1987 г.
	Глинка Н.А. Задачи и упражнения по общей химии. - М.: «Химия», 1985 г.
	Васильева З.Г. и др. лабораторные работы по общей и неорганической химии. - М.: «Химия», 1985 г.
	Дополнительная литература
	Лучинский Г.П. Курс химии. - М.: «Высшая школа», 1985 г.
	Фролов В.В. Химия. - М.: «Высшая школа», 1986 г.
	Краткий справочник физико-химических величин / по ред. А.А. Равделя, А.М. Пономаревой/. - М.: «Химия», 1973 г.