МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ АУДИТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ, ПРЕДУСМОТРЕННОЙ УЧЕБНОЙ ПРОГРАММОЙ 1. Лекции. Содержание лекционных занятий должно быть в соответствии с ГОС по дисциплине, которые отличаются по специальностям. Например: Химия: химические системы: растворы, дисперсные системы, электрохимические системы, катализаторы и каталитические системы, полимеры и олигомеры; химическая термодинамика и кинетика: энергетика химических процессов, химическое и фазовое равновесие, скорость реакции и методы ее регулирования, колебательные реакции; реакционная способность веществ: химия и периодическая система элементов, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства веществ, химическая связь, комплементарность; химическая идентификация: качественный и количественный анализ, аналитический сигнал, химический, физико-химический и физический анализ; химический практикум В лекциях необходимо отразить содержание дидактических единиц ГОСа, которые расположены в разделах данного курса. Представленный в учебных программах материал курса «Химия» условно разделён на 10 разделов для того, чтобы студентам было легче ориентироваться в содержании при выполнении контрольных работ. Для отдельных специальностей рекомендуется вводить дополнительный материал. Например, для направлений «Горное дело» такие темы как: Взрывчатые вещества. Пламягасители. Ингибиторы. Способы покрытия от промерзания (пенные). Понятие о процессах флотации. Для специальностей В лекциях рекомендуется обратить внимание на наиболее трудные для освоения студентами темы. Содержание разделов дисциплины Введение Химии как часть естествознания – наука о веществах и их превращениях. Понятие о материи, веществе и поле. Связь химии с другими науками. Значение химии в формировании мышления, в изучении природы и развитии техники. 1.Основные законы и понятия химии Закон сохранения массы и энергии. Стехиометрические законы. Атомные и молекулярные массы. Количество вещества. Молярная масса и молярный объем вещества. Эквивалент. Молярная масса эквивалентов. Закон эквивалентов. 2. Строение атома Основные сведения о строении атома. Состав атомных ядер. Современное понятие о химическом элементе. Электронные оболочки атомов. Двойственная природа электрона. Уравнение де Бройля. Атомная орбиталь. Квантовые числа. Распределение электронов в многоэлектронных атомах. Принцип минимума энергии и правило Клечковского; принцип Паули; правило Хунда. Электронные конфигурации атомов и ионов. Основное и возбужденное состояние атомов. 3. Периодический закон и периодическая система Д. И. Менделеева. Химическая связь. Реакционная способность веществ: химия и периодическая система элементов. Периодический закон и физический смысл периодичности. Структура периодической системы элементов и ее связь с электронным строением атомов. s-, p-, d-, f- элементы. Периодические свойства элементов – энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность. Их изменение в периодах и группах периодической системы. Кислотно–основные свойства веществ. Окислительно-восстановительные свойства элементов. Строение и свойства вещества. Химическая связь. Типы химической связи. Ковалентная (полярная и неполярная) связь. Квантово-механические методы описания химической связи. Метод валентных связей. Основные характеристики ковалентной связи. Длина и энергия связи. Кратность связи. Гибридизация атомных орбиталей. Понятие о методе молекулярных орбиталей. Строение простейших молекул. Комплементарность. Поляризация связи. Дипольный момент связи. Характеристики взаимодействующих атомов: потенциал ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность. Степень ионности связи. Ионная связь как предельный случай ковалентной полярной связи. Свойства веществ с различным типом связи. Межмолекулярное взаимодействие. Водородная связь. Донорноакцепторный механизм образования ковалентной связи. Комплексные соединения. Координационная теория. Типичные комплексообразователи и лиганды. 4. Энергетика и направление химических процессов Химическая термодинамика. Энергетика химических процессов. Тепловые эффекты химических реакций. Экзо- и эндотермические реакции. Внутренняя энергия и энтальпия. Стандартное состояние вещества. Термохимия. Термохимические законы и уравнения. Энтальпия образования химических соединений. Энтропия и ее изменение при химических процессах. Энергия Гиббса и направление самопроизвольного протекания химических реакций. 5. Химическая кинетика и равновесие Химическая кинетика. Гомогенные и гетерогенные системы. Скорость химической реакции и методы её регулирования. Факторы, влияющие на скорость реакции. Зависимость скорости химической реакции от концентрации, закон действия масс. Зависимость скорости реакции от температуры, правило Вант-Гоффа. Скорость реакции в гетерогенных системах. Ускорение химических реакций. Катализаторы и каталитические системы. Катализ гомогенный и гетерогенный. Необратимые и обратимые реакции. Химическое и фазовое равновесие. Константа равновесия и ее связь с термодинамическими функциями. Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье. Колебательные реакции. Фазовые равновесия. Правило фаз. Диаграммы плавкости. 6. Растворы. Дисперсные системы. Химические системы: растворы, дисперсные системыОпределение и классификация растворов. Растворы электролитов и неэлектролитов. Теория электролитической диссоциации. Диссоциация кислот, оснований, солей. Степень диссоциации. Сильные и слабые электролиты. Ионно-молекулярные уравнения. Электролитическая диссоциация воды. Водородный показатель. Гидролиз солей. Общие понятия о дисперсных системах. Коллоидные растворы. Оптические свойства, устойчивость. Гели и твердые коллоиды. Коагуляция коллоидных растворов. Нахождение в природе, применение. Органические полимерные материалы, их свойства. Полимеры, олигомеры и их синтез. Полимеризация, поликонденсация. Применение полимеров. Химическая идентификация: качественный и количественный анализ. Аналитический сигнал, химический, физико-химический и физический анализ. 7. Окислительно-восстановительные реакции Степень окисления элементов. Важнейшие восстановители и окислители. Окислительно-восстановительная двойственность. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций. Типы окислительновосстановительных реакций. 8. Электродные потенциалы. Гальванические элементы Электрохимические системы. Равновесие на границе металл-раствор. Электродный потенциал. Стандартный водородный электрод. Ряд напряжений металлов. Уравнение Нернста. Химические источники электрического тока. Гальванические элементы. ЭДС гальванических элементов. Аккумуляторы. 9. Коррозия и защита металлов Определение и классификация коррозионных процессов. Химическая коррозия. Электрохимическая коррозия. Защита металлов от коррозии – легирование, защитные неметаллические и металлические покрытия, электрохимическая защита. Изменение свойств коррозионной среды. Ингибиторы коррозии. 10. Электролиз Электролиз как окислительно-восстановительный процесс. Электролиз водных растворов и расплавов солей. Катодные и анодные процессы. Законы электролиза. Выход по току.