Документ 253397

Ф ТПУ 7.1 – 21/01
Рабочая программа учебной
дисциплины
УТВЕРЖДАЮ
Директор Института высоких технологий
_____________ В.В. Лопатин
«_____»_______________ 2010 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Общая и неорганическая химия
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ ООП
240601 - Химическая технология материалов современной энергетики
240603 - Химическая технология редких элементов и материалов на их основе
ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ (СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ, ПРОГРАММА)
КВАЛИФИКАЦИЯ: дипломированный специалист
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2010 г.
КУРС – первый СЕМЕСТР – первый, второй
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 8
ПРЕРЕКВИЗИТЫ курс химии в объеме основного образовательного стандарта
средней школы
КОРЕКВИЗИТЫ физика, математика
ВИД УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:
Семестр
Осенний
Весенний
Лекции
1 кредит
1 кредит
Лабораторные занятия
0,5 кредита
0,5 кредита
Практические занятия
0,5 кредита
0,5 кредита
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
ИТОГО 8 кредитов
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ очная
4 кредита
4 кредита
ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ тестирование ЦОКО
ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ кафедра общей и неорганической
химии
РУКОВОДИТЕЛЬ _________________ А.П. Ильин
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ _______________ Е.М. Князева
2010 г.
D:\147333874.doc
стр. 1 из 22 19.01.2016
Рабочая программа учебной
дисциплины
Ф ТПУ 7.1 – 21/01
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ “ОБЩАЯ И НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ”
1. Готовность студентов к применению полученных при изучении дисциплины «Общая и
неорганическая химия» знаний, умений навыков и компетенций при изучении общенаучных и специальных дисциплин, а также для решения профессиональных задач;
1. Готовность студентов к работе в условиях химической лаборатории, проведению научного исследования, анализу результатов эксперимента.
2. Готовность студентов к самообучению и постоянному профессиональному самосовершенствованию;
3. Готовность студентов к поиску и получению информации, необходимой для решения
учебных и исследовательских задач.
4. Готовность студентов обосновывать и отстаивать собственные заключения и выводы,
осознавать ответственность за принятие своих решений.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП
Дисциплина «Общая и неорганическая химия» относится к разделу общенаучных дисциплин (ЕН) в цикле ООП. Дисциплина основывается на базовых знаниях, полученными студентами при изучении химии в курсе средней школы. Для глубокого усвоения дисциплины студент
должен владеть химической терминологией; понимать смысл химических формул и символов,
индексов и коэффициентов в химических уравнениях реакций; иметь представления об основных классах неорганических соединений; понимать различие между химическими и физическими явлениями; иметь представление об атомно-молекулярном учении; иметь навыки решения простейших расчетных задач.
Для усвоения теоретических и практических основ общей и неорганической химии у студента должны быть сформированы когнитивные компетенции:
 способность к самоорганизации в процессе обучения;
 обладание умениями и навыками к использованию источниками для сбора, обработки и
анализа информации;
 способность пользоваться компьютером и иными средствами коммуникативного назначения для поиска данных;
социально-личностные
 способность коммуницировать в группе;
 способность участвовать в экспериментальных работах.
Усвоение дисциплины «Общая и неорганическая химия» невозможно без знаний математики и физики. Владение математическим аппаратом решения задач имеет превалирующее значение успешности усвоения материала при изучении таких разделов общей химии как строение
вещества, основы химической термодинамики и кинетики, химия растворов. Знания физических явлений и законов необходимо при изучении химии элементов и их соединений.
Таким образом, пререквизитом дисциплины «Общая и неорганическая химия» является курс
школьной химии, а кореквизитами – физика и математика.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
По окончании изучения дисциплины «Общая и неорганическая химия» студент будет
способен: применять полученные знания, умения, навыки и компетенции при изучении общенаучных и специальных дисциплин, связанных с химией. Например, для полноценного изучения аналитической химии необходимы сформированные в курсе ОНХ умения и навыки по решению расчетных задач, связанных со способами выражения концентрации растворов, ПР, ИП;
умения уравнивать окислительно-восстановительные реакции методом полуреакций; компетенции в определении направлении протекания химических процессов. ОНХ является пререквизитом изучения органической химии, так как формирует компетенцию студентов в области строения вещества. В курсе неорганической химии закладываются основы понимания сущности и
D:\147333874.doc
стр. 2 из 22 19.01.2016
Рабочая программа учебной
дисциплины
Ф ТПУ 7.1 – 21/01
выявления причин протекания химических процессов, что в дальнейшем используется при изучении специальных дисциплин, таких как «Химия урана и плутония», «Химия редкоземельных элементов» и др.
Применять полученные знания, умения, навыки и компетенции в решении производственных и технологических задач. Одной из сфер научных интересов кафедры «Химическая
технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов», студентам которой читается дисциплина «Общая и неорганическая химия», является фторидная технология. При изучении неорганической химии особенно детально рассматривается химия фтора и его соединений, что
дает возможность студентам заниматься научной работой по окончании первого курса. Знакомство с технологией получения золота, редкоземельных элементов, получения высокочистых
веществ (титан, цирконий, гафний, кремний и т.д.) формирует у студентов компетенции в решении дальнейших технологических задач.
По окончании изучения дисциплины студент будет:
знать: суть основных законов химии и химических превращений
свойства и основные способы получения неорганических веществ
закономерности изменения физических и химических свойств простых и сложных
веществ в соответствии с Периодическим законом Д.И. Менделеева
уметь: проводить стехиометрические расчеты;
определять термодинамическую возможность протекания химических процессов;
записывать уравнения реакций химических превращений веществ и их получения;
проводить аналогии в изменении свойств химических соединений;
иметь навыки: проведения химического эксперимента;
выявления взаимосвязи между структурой, свойствами и реакционной способностью
химических соединений;
иметь основные компетенции:
Профессиональные компетенции:
Результат 1. Способность демонстрировать глубокие знания в области общей и неорганической химии, достаточные для решения учебных, научных и производственных задач.
Результат 2. Способность воспринимать, анализировать и применять полученную информацию для решения учебных, научных и профессиональных задач.
Результат 3. Способность планировать и осуществлять экспериментальные исследования с
использованием новейших достижений науки и техники.
Результат 4. Способность к самостоятельному подбору, обработке и анализу информации.
Результат 5. Способность интегрировать знания смежных дисциплин (физики, математики
и др.) для концептуализации решений.
Личностные (универсальные компетенции).
Результат 6. Способность понимать необходимость и самоорганизовывать процесс обучения.
Результат 7. Способность коммуницировать в группе при решении профессиональных и
общекультурных задач.
Результат 8. Способность толерантно позиционировать себя и адекватно оценивать мнение
других студентов при совместной работе.
D:\147333874.doc
стр. 3 из 22 19.01.2016
Ф ТПУ 7.1 – 21/01
Рабочая программа учебной
дисциплины
Результат 9. Способность занимать активную позицию при работе в команде, уметь работать индивидуально, а также руководить командой.
Результат 10. Способность демонстрировать понимание вопросов безопасности и ответственности при осуществлении химических процессов.
Таблица 1.
Соответствие целей результатам обучения
Цели
Ц1
Ц2
Ц3
Ц4
Ц5
Р1
+
+
+
Р2
+
+
+
+
+
Р3
+
+
Результаты обучения
Р4
Р5
Р6
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Р7
Р8
Р9
Р10
+
+
+
+
+
+
+
Для изучения дисциплины используются следующие формы обучения.
Лекции, на которых формируются знания студентов по основным законам и закономерностям протекания химических процессов, химических свойств элементов и их соединений, использования полученных сведений в повседневной жизни и в профессиональной сфере. Лекции
читаются в специализированной Большой химической аудитории с использованием современных компьютерных технологий и демонстрацией химического эксперимента.
Практические занятия направлены на формирование навыков решения практических задач, применяя полученные теоретические знания, а также навыков самостоятельной работы под
руководством преподавателя. На практических занятиях проводится решение расчетных задач и
упражнений в процессе проработки наиболее сложных в теоретическом плане проблем и проводятся в трех формах:
1. Устный опрос студентов по конкретной тематике практического занятия
2. решение и объяснение типовых задач по данной теме
3. самостоятельная работа студентов с использованием учебных пособий, лекций и консультаций преподавателя при выполнении ими контрольных заданий.
Лабораторные работы позволяют приобрести студентам умения работать с химическими
реагентами, посудой и приборами, осуществлять химический эксперимент и проводить первичные научные исследования. В лабораторные работы введены элементы, повышающие интерес
студентов к ним и их познавательную активность. Например, в работе "Определение молярной
массы эквивалента металла" определяется не только эквивалентная масса (литературный вариант), но и атомная масса металла. В работе "Определение теплового эффекта реакции" теплоемкость калориметра определяется методически более грамотно, чем это описано во всех лабораторных практикумах, а в работе "Скорость химической реакции", помимо качественных зависимостей скорости реакции от концентрации реагентов и температуры, студенты результаты
эксперимента обрабатывают количественно и вычисляют энергию активации и кинетический
порядок реакции.
Для повышения познавательной активности студентов и приобретения ими первичных
навыков научного исследования, в эти классические лабораторные работы введены элементы
научного исследования, как-то: а) самостоятельно подобрать реактивы для проведения той или
иной реакции; б) объяснить протекание одной реакции и не протекание другой, на первый
взгляд подобной, реакции; в) предсказать практическое значение той или иной реакции, сопровождающейся необычным эффектом, и т.д.
D:\147333874.doc
стр. 4 из 22 19.01.2016
Ф ТПУ 7.1 – 21/01
Рабочая программа учебной
дисциплины
После выполнения каждой лабораторной работы студент оформляет отчет, в котором указываются цели работы, ход работы, дается рисунок и описание установки, таблица численных
результатов, вычисления и выводы.
Самостоятельная внеаудиторная работа направлена на приобретение навыков самостоятельной работы с учебной литературой, подготовки к практическим, лабораторным занятиям.
Текущий контроль познавательной деятельности студентов осуществляется в тестовой
форме и в форме устного опроса.
Экзамен проводится в тестовой и устной форме по всему материалу изучаемого курса.
Для успешного овладения теоретическими знаниями и практическими умениями используются следующие материалы: учебные пособия, курс лекций, методические указания к проведению практических занятий и лабораторных работ, справочные таблицы. Все учебнометодические материалы представлены как в твердой копии, так и в электронном виде в Web
сети ТПУ.
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Таблица 2.
Структура дисциплины по разделам и видам учебной деятельности
№
1
2
3
4
1
2
3
4
Разделы
Лекции
Практ.
Лб.
(час)
занятия
работы
(Кредиты)
(час)
(час)
Часть I. Общая химия
2 (0,06)
2 (0,06)
2 (0,06)
14 (0,39)
6 (0,16) 2 (0,06)
14 (0,39)
6 (0,16)
4 (0,10)
Основные законы химии
Строение вещества
Закономерности
химических реакций
Растворы
6 (0,16)
4 (0,12)
4 (0,10)
Часть II. Неорганическая химия
Введение в неорганиче4 (0,1)
2 (0,06)
скую химию
Химия р-элементов
18 (0,50)
8 (0,22)
8 (0,22)
Химия s-элементов
2 (0,06)
2 (0,06)
Химия d- и f- элементов 12 (0,34)
6 (0,16)
4 (0,11)
D:\147333874.doc
стр. 5 из 22 19.01.2016
Рубежный
контроль
(час)
2 (0,06)
2 (0,06)
2 (0,06)
Итого
(час)
8 (0,24)
24 (0,67)
26 (0,71)
14 (0,38)
6 (0,16)
4 (0,11)
2 (0,06)
38 (1,05)
4 (0,12)
24 (0,67)
Ф ТПУ 7.1 – 21/01
Рабочая программа учебной
дисциплины
СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ
Часть I. ОБЩАЯ ХИМИЯ
Раздел 1. Основные понятия и законы химии
1.1. Основные понятия в химии: атом, химический элемент, изотопный состав атомов,
молекула, простые и сложные вещества. Аллотропия. Валентность. Химический эквивалент,
молярная масса эквивалента.
1.2. Фундаментальные и частные законы. Закон сохранения массы-энергии; закон эквивалентов, постоянства состава, кратных отношений, Авогадро, Дюлонга-Пти. Уравнение состояния идеального газа.
1.3. Окислительно-восстановительные реакции. Понятия: окислитель и восстановитель.
Классификация ОВР. Метод полуреакций как способ уравнивания ОВР.
1.4. Концентрация растворов. Способы выражения концентрации растворов: массовая
доля растворённого вещества, молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента,
титр, моляльная концентрация, мольные доли. Растворимость, коэффициент адсорбции и абсорбции. Перерасчёт одного способа выражения концентрации в другой.
Раздел 2. Строение вещества
2.1. Строение атома. Характеристика элементарных частиц, составляющих атом. Состав
ядра. Изотопы.
История развития представлений о строении атома. Теоретические основы современной
теории строения атома - квантовой механики: квантование энергии электрона в атоме, двойственная природа электрона, вероятностный характер законов микромира. Стоячие волны в одно-, двух- и трехмерном пространстве. Гипотеза Луи де Бройля, принцип неопределенности
Гейзенберга. Волновая функция электрона в атоме. Уравнение Шредингера. Квантовые числа.
Атомные орбитали, энергетические уровни и подуровни, основные принципы их заполнения:
принцип наименьшей энергии, принцип Паули, правило Гунда. Электронные формулы атомов,
валентные электроны. Явление «провала» электрона. Валентные возможности атомов.
2.2. Периодический закон и периодическая система Д. И. Менделеева. Периодический закон Д.И.Менделеева. Опыты Мозли. Связь электронного строения атома с его положением в периодической системе. Свойства атомов, периодически изменяющиеся в зависимости
от атомного номера: радиусы атомов и ионов, энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность.
2.3.Химическая связь и строение молекул. Основные особенности химического взаимодействия и механизм образования химической связи. Типы связей и влияние характера химической связи на химические свойства веществ. Энергия связи, длина связи, валентный угол, характеристики полярности связи: дипольный момент, эффективный заряд, степень ионности, их
взаимосвязь.
Ковалентная связь. Способы рассмотрения ковалентной связи. Метод валентных связей,
его основные положения. Обменный и донорно-акцепторный механизмы образования ковалентной связи. Теория гибридизации и пространственная структура молекул. Метод ОЭПВО.
Метод молекулярных орбиталей (МО), его основные положения. Связывающие и разрыхляющие МО, последовательность их заполнения электронами. Объяснение свойств молекул методом МО.
D:\147333874.doc
стр. 6 из 22 19.01.2016
Рабочая программа учебной
дисциплины
Ф ТПУ 7.1 – 21/01
Ионная связь, ее энергия, особенности соединений с ионной связью. Энергия и координационные числа ионных кристаллов. Взаимная поляризация ионов в ионных соединениях, закономерности изменения поляризующего действия катионов и поляризуемости анионов. Объяснение свойств веществ взаимной поляризацией ионов.
Особенности химической связи в металлах. Зонная теория как распространение метода
МО на кристаллы; объяснение электропроводности металлов зонной теорией. Объяснение пластичности металлов.
Водородная связь, ее природа и энергия. Влияние водородных связей на свойства веществ.
Межмолекулярные взаимодействия, их проявления, природа (ориентацион- ный, индукционный и дисперсионный эффект) и энергия. Уравнение состояния реального газа.
Агрегатные состояния вещества с позиций химических связей между его частицами. Кристаллическая и аморфная структуры твердого состояния. Классификация кристаллов по типу
химической связи между частицами. Дефектность и непостоянство состава твердых веществ.
2.4.Комплексные соединения. Строение комплексных соединений (КС), классификация
и номенклатура КС. Поведение комплексных соединений в растворах, константы нестойкости
КС. Рассмотрение химической связи в КС с точки зрения электростатической теории, метода
валентных связей, теории кристаллического поля (ТКП). Объяснение на их основе координационных чисел комплексообразователей, формы, окраски и магнитных свойств комплексных соединений.
Раздел 3. Закономерности протекания химических реакций.
3.1. Химическая термодинамика. Система термодинамических (ТД) понятий: ТД система, химическая фаза и компонент, гомо- и гетерогенные системы, ТД параметры и функции.
Первый закон термодинамики, тепловой эффект изохорного и изобарного процессов.
Внутренняя энергия и энтальпия. Энтальпия образования вещества и химической реакции. Закон Гесса и его следствия, термохимические расчёты. Закономерности изменения энтальпий
образования веществ по периодам и группам. Энтропия. Второй и третий законы термодинамики. Закономерности изменения энтропии. Энергия Гиббса. Направление протекания химических реакций. Термодинамически устойчивые вещества.
3.2 Химическое равновесие. Обратимые и необратимые химические реакции. Химическое равновесие с позиций термодинамики и кинетики. Признаки истинного химического равновесия. Закон действия масс для равновесия. Константа равновесия, ее связь с энергией Гиббса. Принцип Ле Шателье, его практическое значение.
3.3. Химическая кинетика. Система основных понятий химической кинетики: гомогенные, гетерогенные и топохимические реакции; простые и сложные реакции; молекулярность:
моно-, би- и тримолекулярные реакции; механизм химических реакций; последовательные, параллельные, цепные реакции; лимитирующая стадия.
Скорость химической реакции. Закон действия масс для скоростей простых и сложных
реакций. Кинетические уравнения, порядок реакции и порядок по веществу, экспериментальный способ установления частных порядков. Константа скорости химической реакции, ее физический смысл.
Распределение молекул вещества по энергии. Знергия активации. Уравнение Аррениуса,
методы расчета энергии активации. Энергетический профиль реакции.
Понятие о катализе. Гомогенный и гетерогенный катализ. Катализаторы, механизм влияния катализатора на скорость химической реакции.
3.4. Электрохимические процессы. Механизм возникновения электродного потенциала на границе металл - раствор. Стандартные электродные потенциалы, их измерение с помощью водородного электрода. Уравнение Нернста. Ряд напряжений металлов. Стандартные
окислительно-восстановительные потенциалы, направление протекания ОВР.
D:\147333874.doc
стр. 7 из 22 19.01.2016
Ф ТПУ 7.1 – 21/01
Рабочая программа учебной
дисциплины
Гальванические элементы как источники электрической энергии. Электродвижущая сила, ее связь с энергией Гиббса. Концентрационные элементы. Топливные элементы. Водородная
энергетика. Аккумуляторы.
Электролиз растворов и расплавов веществ. Напряжение разложения и перенапряжение.
Порядок разрядки ионов на электродах. Электролиз с растворимым анодом. Количественные
закономерности электролиза (законы Фарадея). Применение электролиза.
Раздел 4. Растворы
Закономерности процессов растворения. Изменение энтальпии, энтропии и энергии Гиббса при растворении. Разбавленные, насыщенные и пересыщенные растворы.
Растворы неэлектролитов. Коллигативные свойства растворов: давление насыщенного
пара растворителя над раствором, температуры кипения и замерзания, осмотическое давление.
Теория электролитической диссоциации. Показатели диссоциации: степень, константа,
изотонический коэффициент. Особенности растворов сильных электролитов. Произведение
растворимости малорастворимых электролитов. Электролитическая диссоциация воды, ионное
произведение воды. Водородный показатель. Индикаторы.
Направление и полнота протекания ионных реакций. Гидролиз солей, его основные показатели: константа и степень гидролиза, водородный показатель.
Часть II. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
Раздел 1. Введение в неорганическую химию.
Распространение химических элементов в космосе и земной коре. Кларк. Распространенные, редкие, рассеянные, благородные, радиоактивные, искусственные элементы. Экологические проблемы Томской области. Научно-исследовательские работы ученых Томского политехнического университета в области химии и экологии.
Простые вещества, периодичность в изменении их свойств. Взаимодействие простых
веществ с кислотами, щелочами и водой. Бинарные соединения (оксиды, халькогениды, гидриды, нитриды), закономерное изменение кислотно-основных свойств однотипных бинарных соединений. Кислотно-основные свойства по Бренстеду-Лоури и Льюису. Трехэлементные соединения - гидроксиды (кислоты, основания, амфолиты, соли). Формальный показатель. Закономерное изменение свойств.
Раздел 2.
Химия р-элементов
Водород и галогены
Водород. Особенности водорода и его место в периодической системе. Распространенность на Земле и в космическом пространстве. Изотопы водорода. Строение, свойства и получение простого вещества. Соединения водорода - гидриды, их классификация и свойства. Применение водорода и гидридов. Перспективы применения водорода в энергетике и транспорте.
Галогены. Общая характеристика элементов. Элементы типические и полные электронные аналоги.
Фтор, его особое место среди галогенов. Образование молекулы простого вещества по
методу ВС и МО. Свойства фтора, причины его высокой реакционной способности. Соединения фтора - фтороводород, плавиковая кислота, фториды - их свойства. Получение и применение фтора и его соединений.
D:\147333874.doc
стр. 8 из 22 19.01.2016
Рабочая программа учебной
дисциплины
Ф ТПУ 7.1 – 21/01
Хлор, бром, иод - электронное строение атомов и свойства элементов. Нахождение в
природе. Строение и свойства простых веществ, изменение окислительной и восстановительной
способности, диспрпорционирование в воде и щелочах. Взаимодействие галогенов с водородом, термодинамическая устойчивость и свойства газообразных галогеноводородов. Галогеноводородные кислоты, их сила и окислительно-восстановительные свойства. Галогениды: закономерности изменения их свойств по периодам, группам и семействам элементов. Соединения в
положительных степенях окисления (оксиды, кислоты и соли), и термодинамическая устойчивость, основно-кислотные и окислительно-восстановительные свойства. Межгалогенные соединения, их гидролиз.
Получение и применение хлора, брома, йода и их важнейших соединений.
Кислород и халькогены.
р-элементы VI группы. Общая характеристика элементов. Электронное строение атомов, элементы типические и полные электронные аналоги. Закономерное изменение свойств.
Кислород. Строение атома и молекулы О2. Распространенность, природные соединения,
получение, окислительная активность, применение кислорода. Озон: образование и строение
молекулы с позиций метода ВС, получение, окислительная активность, применение. Проблемы
“Озонового слоя” в жизнедеятельности человека. Пероксид водорода: строение молекулы,
свойства, получение, применение. Пероксиды, надпероксиды, озониды. Применение.
Сера, селен, теллур, полоний. Природные соединения. Состав и строение простых веществ. Аллотропия серы. Окислительно-восстановительные свойства простых веществ, взаимодействие с водой, кислотами и щелочами. Взаимодействие серы, селена и теллура с водородом,
сопоставление строения и свойств халькогенидов. Сульфиды металлов: классификация по отношению к кислотам и воде, гидролиз. Сульфоангидриды, сульфокислоты и сульфосоли. Сульфаны и полисульфиды.
Соединения серы, селена и теллура в положительных степенях окисления. Оксид серы
(IV): получение, строение молекулы, растворимость в воде. Сернистая кислота и ее соли. Окислительно-восстановительные свойства. Сопоставление свойств соединений серы (IV), селена
(IV), полония (IV). Оксид серы (IV), его строение в газообразном, жидком и твердом состояниях, получение, взаимодействие с водой. Серная кислота: получение, водоотнимающие и окислительные свойства. Соли серной кислоты. Сопоставление свойств соединений серы (+6), селена (+6), теллура (+6). Состав и наиболее характерные свойства полисерных кислот (“олеум”),
тиосерной кислоты и тиосульфатов, надсерной, фтор- и хлорсульфоновой кислот.
Применение серы, селена, теллура и их важнейших соединений.
р-Элементы пятой группы
Электронное строение атомов и общая характеристика свойств.
Азот. Нахождение в природе, получение и свойства простого вещества. Термодинамика
и кинетика взаимодействия азота с водородом. Строение молекулы аммиака, его свойства в
жидком, газообразном и растворенном состояниях. Гидроксид аммония и соли аммония. Амминокислоты. Нитриды, амиды и имиды. Гидразин и гидроксиламин: состав и строение молекул,
свойства.
Оксиды азота: состав и строение молекул, получение и свойства. Азотистая кислота и ее
соли нитриты, их получение и свойства, окислительно-восстановительная двойственность.
Азотная кислота: получение, окислительные свойства, взаимодействие с металлами и неметаллами. “Царская водка”. Нитраты, их классификация по продуктам термолиза.
Азотистоводородная кислота и ее соли (азиды). Применение азота и его важнейших соединений. Азотные удобрения.
D:\147333874.doc
стр. 9 из 22 19.01.2016
Рабочая программа учебной
дисциплины
Ф ТПУ 7.1 – 21/01
Фосфор. Нахождение в природе. Получение, аллотропные модификации и свойства простого вещества. Фосфин, его получение и свойства, дифосфин, фосфиды металлов. Оксиды
фосфора: получение, состав молекул, отношение к воде. Фосфорноватистая, фосфористая и
фосфорные кислоты (состав и строение молекул, получение, диссоциация, окислительновосстановительные свойства) и их соли. Соединение фосфора с галогенами. Применение фосфора и его важнейших соединений. Фосфорные удобрения.
Мышьяк, сурьма, висмут. Нахождение в природе. Получение, свойства простых веществ. Водородные соединения, их сравнение с водородными соединениями азота и фосфора.
Оксиды, гидроксиды (кислоты и основания) и соли мышьяка, сурьмы и висмута в с.о. +3,+5. Закономерности изменения их основно-кислотных и окислительно-восстановительных свойств.
Соединения с серой и галогенами. Применение мышьяка, сурьмы, висмута и их важнейших соединений.
р-Элементы четвертой группы
Электронное строение атомов, общая характеристика элементов, закономерности изменения свойств.
Углерод. Нахождение в природе, аллотропия простого вещества (алмаз, графит, карбин,
фуллерен), их строение и свойства. Карбиды металлов. Оксид углерода (II), получение, строение молекулы, свойства. Карбонилы металлов. Оксид углерода (IV), получение, строение молекулы, свойства. Угольная кислота и ее соли. Цианистоводородная, циановая, роданистоводородная кислоты и их соли. Соединения углерода с серой и галогенами. Применение углерода и
его важнейших соединений.
Кремний. Нахождение в природе, получение и свойства простого вещества. Оксид
кремния (IV), его аллотропные модификации, взаимодействие с кислотами и щелочами. Кремниевые кислоты, силикагель. Простые силикаты, стекла. Сложные природные силикаты,
алюмосиликаты. Цеолиты. Соединения кремния с водородом (силаны), с металлами (силициды), с углеродом (карборунд), с галогенами. Применение кремния и его важнейших соединений.
Германий, олово, свинец. Нахождение в природе, получение простых веществ. Аллотропные модификации олова. Взаимодействие простых веществ с кислотами и щелочами. Окиды, гидроксиды, их соли: получение, основно-кислотные свойства, гидролиз, окислительновосстановительные свойства. Соединения с водородом, галогенами. Применение германия, олова, свинца и их важнейших соединений.
р-Элементы третьей группы
Электронное строение атомов, общая характеристика элементов, закономерное изменение свойств.
Бор. Получение, строение и свойства простого вещества. Взаимодействие с кислотами,
щелочами и активными металлами. Соединения с водородом (бораны): их получение и свойства. “Мостиковые связи” в диборане. Бориды. Оксид бора, борные кислоты, бораты. Соединения бора с галогенами, серой, азотом. Бороорганические соединения. Применение бора и его
важнейших соединений.
Алюминий. Распространенность в природе, получение, свойства. Взаимодействие с водой, кислотами и щелочами. Оксид и гидроксид алюминия, алюминаты, соли алюминия.
Применение алюминия и его важнейших соединений.
Галлий, индий, таллий. Нахождение в природе, получение и свойства простых веществ. Соединения в с.о. +3: Оксиды, гидроксиды, соли. Соединения одновалентного таллия.
Применение галлия, индия и их важнейших соединений.
D:\147333874.doc
стр. 10 из 22 19.01.2016
Ф ТПУ 7.1 – 21/01
Рабочая программа учебной
дисциплины
Раздел 3. Химия
s - элементов
Общая характеристика S-элементов: электронное строение атомов, закономерное изменение свойств в подгруппах.
Элементы первой группы. Нахождение в природе, получение простых веществ, их отношение к неметаллам, воде, кислотам. Оксиды, пероксиды, гидроксиды, соли. Получение гидроксида натрия и кальцинированной соды. Применение щелочных металлов и их важнейших
соединений.
Элементы второй группы. Нахождение в природе, получение простых веществ, их взаимодействие с неметаллами, водой, кислотами и щелочами. Негашеная и гашеная известь.
Жесткость природных вод, методы устранения жесткости. Применение бериллия, магния и щелочноземельных металлов и их важнейших соединений.
Раздел 4. Химия d - металлов
Общая характеристика d-элементов. Положение в периодической системе, электронное строение атомов. Закономерности изменения свойств: радиус атомов, энергий ионизации,
степеней окисления, их сопоставление со свойствами p-элементов. Природные соединения,
классические и современные способы их обработки. Способы их рафинирования. Физикохимические свойства простых веществ: отношение к неметаллам, воде, кислотам и щелочам,
положение в ряду напряжений, температуры плавления, твёрдость. Классификация металлов.
Общие закономерности изменения основно-кислотных и окислительно-восстановительных
свойств соединений d-элементов.
Подгруппа скандия. Особое положение скандия и его аналогов среди d-элементов. Редкоземельные элементы. Нахождение в природе, получение, свойства простых веществ. Свойства оксидов и гидроксидов. Состав и свойства солей. Применение металлов.
Подгруппа титана. Электронное строение атомов, и их возможные степени окисления.
Нахождение в природе и получение титана, циркония, гафния. Поперечное сечение тепловых
нейтронов. Проблема разделения циркония и гафния, способы её решения. Свойства простых
веществ, положение в ряду напряжения, пирофорность, взаимодействие с кислотами и щелочами. Соединения: оксиды, гидроксиды, соли, галогениды, карбиды, комплексные соединения, их
свойства.
Подгруппа ванадия. Электронное строение атомов, и их возможные степени окисления
и координационные числа. Нахождение в природе и получение ванадия, ниобия и тантала.
Свойства простых веществ, положение в ряду напряжения, отношение к кислороду, щелочам и
кислотам. Соединения: (оксиды, гидроксиды, соли, карбиды, комплексные соединения), закономерности изменения их свойств по подгруппе и с увеличением степени окисления атома dэлемента. Применение ванадия, ниобия, тантала.
Подгруппа хрома. Электронное строение атомов, и их возможные степени окисления и
координационные числа в соединениях. Нахождение в природе и получение хрома, молибдена,
вольфрама. Соединения: (оксиды, гидроксиды, соли), закономерности изменения их свойств по
подгруппе и с увеличением степени окисления атома. Хроматы и дихроматы, их взаимные переходы, окислительные свойства. Комплексные соединения. Применение хрома, молибдена,
вольфрама и их важнейших соединений.
Подгруппа марганца. Электронное строение атомов, и их возможные степени окисления и координационные числа в соединениях. Нахождение в природе и получение марганца,
технеция, рения. Свойства простых веществ. Окислительно-восстановительные свойства соединений. Кислоты марганца и рения, и их соли. Окислительные свойства перманганатов. КарбоD:\147333874.doc
стр. 11 из 22 19.01.2016
Ф ТПУ 7.1 – 21/01
Рабочая программа учебной
дисциплины
нилы, химическая связь в карбонилах с позиции метода ВС. Применение марганца и рения и их
важнейших соединений.
Семейство железа. Электронное строение атомов, и их возможные степени окисления и
координационные числа в соединениях. Нахождение в природе. Доменный и внедоменный способы получения железа. Пиро- и гидрометаллургический способы получения кобальта и никеля. Свойства простых веществ: положение в ряду напряжений, взаимодействие с неметаллами,
кислотами. Коррозия железа и борьба с ней. Оксиды и гидроксиды, закономерности изменения
их свойств в семействе. Соли, их окислительно-восстановительные свойства и гидролиз. Комплексные соединения. Ферриты и ферраты. Карбонилы. Применение металлов и их важнейших
соединений.
Платиновые металлы. Электронное строение атомов, степени окисления и координационные числа в соединениях. Нахождение в природе и получение. Свойства простых веществ.
Состав и свойства некоторых наиболее изученных соединений. Применений платиновых металлов и их соединений.
Подгруппа меди. Электронное строение атомов, степени окисления и координационные
числа в соединениях. Нахождение в природе и получение. Свойства простых веществ. Оксиды,
гидроксиды и соли меди, их устойчивость и окислительно-восстановительные свойства. Оксид,
гидроксид и соли серебра. Светочувствительность галогенидов, их растворимость в воде и комплексообразующих реактивах. Соединений золота: оксиды, гидроксиды и комплексные соединения. Применение меди, серебра, золота и их важнейших соединений.
Подгруппа цинка. Особое положение цинка и его аналогов среди d-элементов. Нахождение в природе и получение. Свойства простых веществ. Соединения цинка и кадмия: оксиды,
гидроксиды, соли. Соединений ртути, их свойства. Применение металлов и их соединений.
Химия f - элементов.
Лантаноиды и их деление на два подсемейства. Нахождение в природе, проблемы получения и разделения. Свойства простых веществ, оксидов и гидроксидов, типы солей. Применение. Актиноиды, их сходство с лантаноидами и d-элементами. Уран: нахождение в природе, получение, современные способы разделения изотопов урана. Устойчивые степени окисления.
Свойства простого вещества, оксидов, гидроксидов, солей. Применение урана в атомной энергетике. Принцип действия атомного реактора. Искусственные элементы - актиноиды. Получение и применение.
Благородные газы.
Электронное строение, нахождение в природе, физические свойства простых веществ,
закономерности их изменения в подгруппе. Сверхтекучесть гелия, химическая инертность гелия, неона и аргона. Соединения ксенона с фтором и кислородом, история их получения, свойства. Применение благородных газов и их соединений.
D:\147333874.doc
стр. 12 из 22 19.01.2016
Ф ТПУ 7.1 – 21/01
Рабочая программа учебной
дисциплины
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
При изучении дисциплины «Общая и неорганическая химия» используются следующие образовательные технологии: лекции, лабораторные работы и практические занятия. Для достижения поставленных целей привлекаются различные методы активизации обучения.
Таблица 3.
Образовательные технологии, применяемые при освоении дисциплины ОНХ
Вид ОД
Метод акт. ОД
IT -методы
Работа в команде
Case-study
Игра
Проблемное обучение
Контекстное обучение
Обучение на основе
опыта
Индивидуальное обучение
Междисциплинарное
обучение
Опережающая самостоятельная работа
Лекция
Лабораторная
работы
Практическое
занятие
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
6. ОРГАНИЗАЦИЯ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
Основная задача высшего образования заключается в формировании творческой личности
специалиста, способного к саморазвитию, самообразованию, инновационной деятельности. Решение этой задачи невозможно только путем передачи знаний в готовом виде от преподавателя
к студенту. Необходимо перевести студента из пассивного потребителя знаний в активного их
творца, умеющего сформулировать проблему, проанализировать пути ее решения, найти оптимальный результат и доказать его правильность. Происходящая в настоящее время реформа
высшего образования, связана по своей сути с переходом от парадигмы обучения к парадигме
образования. Самостоятельная работа студентов (СРС) является не просто важной составляющей образовательного процесса, а должна стать его основой. Усиление роли самостоятельной
работы студентов означает принципиальный пересмотр организации учебно-воспитательного
процесса в вузе, который должен строиться так, чтобы развивать умение учиться, формировать
у студента способности к саморазвитию, творческому применению полученных знаний, способам адаптации к профессиональной деятельности в современном мире.
Самостоятельная работа студентов - способ активного, целенаправленного приобретения
студентом новых для него знаний и умений без непосредственного участия в этом процессе
преподавателей.
Организационные мероприятия, обеспечивающие нормальное функционирование самостоятельной работы студента, должны основываться на следующих предпосылках: самостоятельная работа должна быть конкретной по своей предметной направленности; она должна сопровождаться эффективным, непрерывным контролем и оценкой результатов. Контроль СР
студентов и оценка ее результатов организуется как единство двух форм: самоконтроль и самооценка, а также контроль и оценка со стороны преподавателя.
D:\147333874.doc
стр. 13 из 22 19.01.2016
Рабочая программа учебной
дисциплины
Ф ТПУ 7.1 – 21/01
Для реализации самостоятельной работы созданы следующие условия и предпосылки:
1.Студенты обеспечены информационными ресурсами (учебниками, справочникам, учебными
пособиями, банком индивидуальных заданий);
2.Студенты обеспечены информационными ресурсами (на сайте НТБ в электронном виде выставлено все методическое обеспечение курса «Общая и неорганическая химии», имеется
доступ к порталу лектора).
3. Для проведения практических и лабораторных занятий по общей и неорганической химии
разработаны учебные пособия. Студент имеет возможность заранее (с опережением) подготовиться к занятию, попытаться ответить на контролирующие вопросы, и обратиться за помощью к преподавателю в случае необходимости.
4.Разработаны контролирующие материалы в тестовой форме, позволяющие оперативно оценить уровень подготовки студентов.
5.Организованы еженедельные консультации.
Условно самостоятельную работу студентов можно разделить на обязательную и контролируемую. Обязательная самостоятельная работа обеспечивают подготовку студента к текущим
аудиторным занятиям. Результаты этой подготовки проявляются в активности студента на занятиях, выполненных контрольных работ, тестовых заданий и др. форм текущего контроля. Баллы, полученные студентом по результатам аудиторной работы, формируют рейтинговую оценку
текущей успеваемости студента по дисциплине.
Контролируемая самостоятельная работа направлена на углубление и закрепление знаний
студента, развитие аналитических навыков по проблематике учебной дисциплины. Подведение
итогов и оценка результатов таких форм самостоятельной работы осуществляется во время
контактных часов с преподавателем. Баллы, полученные по этим видам работы, формируют
оценку по КСР студента и учитываются при итоговой аттестации по курсу.
КСР включает следующие виды работ:
1. Участие в научных студенческих конференциях
2. Написание реферата по заданной теме
3. Участие в олимпиадах
Целью контрольной самостоятельной работы является формирование у студентов навыков
аналитической и исследовательской деятельности в области химии.
7. СРЕДСТВА ТЕКУЩЕЙ И ИТОГОВОЙ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ.
Качество освоения дисциплины студентами контролируются тремя рубежными контрольными работам; независимым тестированием ЦОКО, которое проводится во внеучебное
время три раза за семестр, и экзаменом по окончании обучения.
Для контроля знаний и умений студентов используется рейтинговая система, т.е. при
оценке работы учитываются успехи не только при сдаче экзамена, но и текущей работы. Ниже
приведены виды контроля и максимально возможная оценка в баллах по каждому из них в расчете на 1 семестр:
1. Рейтинг текущего контроля учитывает работу на практических занятиях и оценки за
самостоятельную работу в часы занятий – 250 баллов
2. Рейтинг лабораторных работ учитывает оценки за подготовку, проведение лабораторных работ и за отчет по каждой работе – 250 баллов
3. Рейтинг рубежного контроля учитывает оценки за рубежные контроли по разделам
программы – 300 баллов
5. Рейтинг итогового контроля – экзамена – 200 баллов
Общий рейтинг переводится в оценку по соотношению:
более 901 баллов
отлично
D:\147333874.doc
стр. 14 из 22 19.01.2016
Ф ТПУ 7.1 – 21/01
Рабочая программа учебной
дисциплины
от 751 до 900 баллов
от 600 до 700 баллов
хорошо
удовлетворительно
Рейтинг поощряет активных студентов дополнительными баллами за участие в химических олимпиадах, написание рефератов, выполнение заданий повышенной сложности.
КОНТРОЛИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ
В соответствии с рейтинговой системой при изучении курса химии проводится 3 рубежные контрольные работы. Рубежные контроли проводятся в часы лабораторных занятий, в
письменной форме.
В рубежный контроль № 1 входят вопросы по следующим темам: способы выражения
концентрации растворов; стехиометрические расчеты, окислительно-восстановительные реакции. В рубежный контроль № 2 входят вопросы по темам: строение атома; химическая связь и
комплексные соединения. В рубежный контроль № 3 входят следующие вопросы: химическая
термодинамика, химическая кинетика, химическое равновесие, гальванические элементы, электролиз.
Ниже даны примеры вариантов обоих рубежных контролей.
Рубежный контроль № 1
Общая химия
Вариант 1
1. Дайте определения понятиям: атом, простое вещество, изотопы. Приведите примеры.
2. Рассчитайте массу и число молекул, содержащееся в 2 л кислорода при н.у.
3. Рассчитайте объем водорода (н.у.) и массу сульфата алюминия, образующиеся при взаимодействии 10 г алюминия с серной кислотой.
4. 3,47 г металла присоединяют 5,992 л водорода (объем измерен при 17оС и 755 мм.рт.ст.).
Удельная теплоемкость металла равна 3,5564 Дж/К·г. Вычислите эквивалентную массу, валентность и точную атомную массу металла. Какой это металл?
5. Постройте графические формулы соединений: Н3РО4, Cl2O7, Ca(ClO4)2. Назовите и классифицируйте соединения.
6. Определите стехиометрическую, структурную и электронную валентность кислорода в соединении: K2O2. Ответ поясните.
7. Уравняйте реакцию методом полуреакций. Укажите окислитель, восстановитель, тип ОВР:
FeSO4 + HIO3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + I2 + H2O
Рубежный контроль №2
Общая химия
Вариант 1
1. Сформулируйте принцип неопределенности Гейзенберга. Приведите его математическое
выражение.
2. Напишите полную и краткую электронные формулы атома астата, укажите его валентные электроны, для валентных электронов напишите электронно-графическую формулу,
последний электрон охарактеризуйте 4 квантовыми числами.
3. Методом ВС рассмотрите образование: SF4 и NO2-. Изобразите их геометрическое строение, укажите кратность связи и валентный угол.
4. Методом МО покажите образование химической связи в молекуле О2. Рассчитайте кратность связи, определите магнитные свойства молекулы, сравните энергию ионизации
молекулы и атома кислорода.
D:\147333874.doc
стр. 15 из 22 19.01.2016
Ф ТПУ 7.1 – 21/01
Рабочая программа учебной
дисциплины
5. Сформулируйте основные положения метода МО.
6. Дайте название и назовите составные части комплексного соединения: H[AuCl4]. Классифицируйте его по четырем признакам, напишите уравнения первичной и вторичной
диссоциации, а также выражение константы нестойкости. Рассмотрите образование химической связи в комплексе методами ВС и ТКП.
7. Уравняйте реакцию методом полуреакций: MnO2 + KClO3 + KOH  K2MnO4 + KCl + ...
8. Какой объем оксида азота (IV) (н.у.) можно получить взаимодействие меди с 3 л 0.1 н
раствора азотной кислоты?
Рубежный контроль №3
Общая химия
Вариант 1
1. В сосуде ёмкостью 8,5 л установилось равновесие: СО(г) + Cl2(г) ↔ СОCl2 (г). Состав равновесной смеси: 11 г СО, 38 гCl2, 42 г СОCl2. Вычислите константу равновесия.
2. Вещества А и В количеством 3 и 4 моль находятся в сосуде емкостью 2 л. Вещества реагируют друг с другом следующим образом: 5А + 3В ↔ А5В3. Прореагировало 1,6 моль вещества А. Рассчитайте количество (в моль) израсходованного вещества В и полученного продукта (А5В3). Рассчитайте константу равновесия.
3. Для реакции: 2H2 + 2NO = N2 + 2H2O получена зависимость:
концентрация
NO
H2
Скорость
0,012
0,002
0,20
0,012
0,004
0,40
0,012
0,006
0,60
0,002
0,012
0,30
0,004
0,012
1,20
0,006
0,012
2,70
Определите частные порядки и константу скорости реакции. Выведите кинетическое уравнение
реакции. Вычислите скорость реакции при концентрациях: а) C(NO) = С(H2) = 0,012 моль/л; б)
C(NO) = С(H2) = 0,024 моль/л; в) C(NO) = 0,05 моль/л, С(H2) = 0,01 моль/л;
4. Приведены константы скорости (моль/л∙с) прямой и обратной реакции в системе: 2HI ↔ H2
+ I2
Т, К kпрямой реакции
kобратной реакции
647
8,59∙10-5
5,23∙10-3
556 3,52∙10-7
4,44∙10-5
666
2,20∙10-4
1,41∙10-2
-6
-4
575 1,22∙10
1,32∙10
-5
629 3,02∙10
2,52∙10-3
Вычислите энергии активации прямой и обратной реакций. Вычислите энтальпию реакции
(∆Ноr) как разность энергии активации прямой и обратной реакций. Рассчитайте несколько значений констант равновесия. Вычислите энергию Гиббса и энтропию процесса.
5. Составьте 2 электрохимические схемы гальванических элементов, в одной из которых никель был катодом, в другой - анодом. Напишите уравнения происходящих процессов. Рассчитайте ЭДС при концентрации электролитов 0,01 моль/л.
6. Три электролизера соединены последовательно. В первом находится раствор AgNO3, во
втором - CuSO4, в третьем - BiCl3. При электролизе выделилось 5,4 г серебра. Найдите массу
выделившейся при этом меди и висмута. Напишите уравнения процессов, которые происходят
при электролизе каждой соли.
7. Изделие покрывают слоем никеля, пропуская ток силой 12 А (η = 100%). Какое время потребуется, чтобы нанести покрытие из никеля (ρ(Ni) = 8,7 г/см3) толщиной 8 мкм на изделие,
площадь поверхности которой равна 500 см2.
D:\147333874.doc
стр. 16 из 22 19.01.2016
Рабочая программа учебной
дисциплины
Ф ТПУ 7.1 – 21/01
Итогом изучения курса является экзамен. Ниже приводится структура экзаменационного
билета по общей химии.
Структура экзаменационного билета по общей химии
1. Расчетная задача по уравнению реакции.
Пример: Рассчитайте объем оксида азота (II), выделившийся при взаимодействии меди с 200
мл 2 М серной кислоты. Реакцию уравняйте методом полуреакций, укажите окислитель и восстановитель.
2. Термохимический расчет.
Пример: С помощью термодинамических расчетов установите возможность взаимодействия
магния с углекислым газом с образованием оксида магния при 300 К.
3. Строение атома.
Пример: Запишите полную, краткую, электронно-графическую формулы атома…. Последний
электрон охарактеризуйте 4 квантовыми числами. Покажите валентные возможности атома.
4. Химическая связь.
Пример: Покажите образование химической связи в молекуле (анионе) …. Укажите его строение, валентный угол, кратность связи.
5. Электрохимия.
Пример: составьте электрохимическую схему медь-цинкового гальванического элемента. Запишите электродные процессы и токообразующую реакцию. Рассчитайте ЭДС при концентрации электролитов 0,1 моль/л.
Пример: Какие процессы протекают при электролизе раствора хлорида натрия? Рассчитайте
минимальное напряжение разложения и объем газа, выделившегося на аноде за 2 часа при силе
тока 5 А и коэф. выхода по току 70 %.
6. Равновесие.
Пример: Рассчитайте константу равновесия реакции: А + В = 2С; Но < 0, если исходные концентрации реагирующих веществ были равны 5 моль/л, а к моменту равновесия прореагировало
50% вещества А. В каком направлении сместиться равновесие при увеличении давления, температуры и концентрации вещества С?
7. Растворы.
Пример: Рассчитайте осмотическое давление 1 М раствора сахара при 10 оС.
Пример: Рассчитайте растворимость гидроксида алюминия в воде.
8. Гидролиз солей.
Пример: напишите уравнения гидролиза карбоната натрия в ионном и молекулярном виде по
первой ступени. Рассчитайте рН 0,5 М раствора соли.
В соответствии с рейтинговой системой при изучении курса неорганической химии
проводится 3 рубежные контрольные работы. Рубежные контроли проводятся в часы лабораторных занятий, в письменной форме.
В рубежный контроль № 1 входят вопросы по следующим темам: взаимодействие металлов с кислотами, щелочами и водой, кислотно-основные взаимодействия, химия водорода и галогенов. В рубежный контроль № 2 входят вопросы по химии элементов шестой, пятой и четвертой и третьей группам. В рубежный контроль № 3 входят вопросы по химии d-металлов.
Пример варианта рубежного контроля № 1
Неорганическая химия
Вариант 9
1. Аллотропные модификации серы. Строение, химические свойства серы.
2. Какой объем газа (н.у.), выделится при взаимодействии меди с 1,5 л 2 М раствора конценD:\147333874.doc
стр. 17 из 22 19.01.2016
Рабочая программа учебной
дисциплины
Ф ТПУ 7.1 – 21/01
трированной серной кислоты.
3. Методом ВС рассмотрите образование: SO32-. Изобразите геометрическое строение, укажите
кратность связи и валентный угол.
4. Закончите уравнения кислотно-основных реакций.
SnO2 + HCl →
SnO2 + NaOH →
MnO3 + Na2O →
As2S3 + (NH4)2S →
5. Закончите уравнения гидролиза.
Na2Se + H2O →
Co(NO3)2 + H2O →
BrF5 + H2O →
6. Закончите уравнения окислительно-восстановительных реакций.
K2Cr2O7 + HCl →
KCl + KMnO4 + H2SO4 →
HI + H2SO4 →
Po + H2SO4 (конц) →
Se + HNO3 (конц.) →
7. Дайте названия веществам: K2S3O10, KO3, K2SO3 , HClO, KClO
Пример варианта рубежного контроля № 2
Неорганическая химия
Вариант 3
1. Сернистый ангидрид, сернистая кислота, сульфиты.
2. К 250 мл раствора азотистой кислоты добавили избыток раствора HI, в результате реакции
между ними образовалось 10 г йода. Какой была концентрация HNO2 в растворе?
3. Написать продукты или недостающие исходные вещества в уравнениях окислительновосстановительных реакций:
а) H2S + Cl2 + KOH →
в) KBiO3 +...+ H2SO4 → Cl2 + ...
б) (NH4)2SO4 + KMnO4 + H2SO4 →
г) Mn2C + HNO3 →
4. Написать продукты основно-кислотных реакций и гидролиза:
а) N2O3 + KOH →
в) Na3PO4 + H2O →
б) HF + PF5 →
г) Al2S3 + H2O →
5. Назвать вещества: Na2O2, KAl(SO4)212H2O; SeO2Cl2, NH2OH, Na2HPO4, KSb(OH)6, Na2CS3 ,
NH4CNS.
6. Имеется смесь сульфидов олова: SnS и SnS2. Как их разделить?
Пример варианта рубежного контроля № 3
Неорганическая химия
Вариант 1
1. Химия элементов подгруппы цинка.
2. Какой из двух металлов - магний и алюминий - можно использовать для получения лантана
из его оксида? Ответ обосновать расчетом G0298 процессов.
Данные для расчета, вещество: La2O3 La Al2O3
Al
MgO Mg
0
-1795
-1676
-601.5
fH , кДж/моль
0
S , Дж/мольК
127.3 56.9 50.9
28.3
27.1
32.7
3. Дописать реакции с участием соединений d-элементов, первые две реакции уравнять методом
полуреакций:
а) MnSO4 + PbO2 + HNO3 → в) K4[Fe(CN)6] + ... + H2SO4 → K3[Fe(CN)6] +...
б) Cr2O3 + KNO3 + KOH →
г) (NH4)2Cr2O7 →
4. Закончить уравнения реакций с участием соединений S - элементов:
а) NaH + H2O =
б) Na2O + Be(OH)2 =
в) Be(OH)2 + SO3 =
5. Чем отличаются амфотерные металлы от неамфотерных (типичных)? Имеются ли закономерности расположения амфотерных металлов в периодической системе? Составьте список амфоD:\147333874.doc
стр. 18 из 22 19.01.2016
Рабочая программа учебной
дисциплины
Ф ТПУ 7.1 – 21/01
терных металлов, для одного из них написать уравнения реакций, свидетельствующих об амфотерности.
6. Написать уравнения реакций, с помощью которых можно получить Na 2SiO3, NaNO3, NaHSO4
и Na2SO4 из карбоната натрия.
Экзаменационный билет по неорганической химии
Неорганическая химия
Вариант №1
1. Укажите возможные и устойчивые степени окисления ванадия. Как и почему изменяются радиусы атомов элементов подгруппы ванадия?
2. Методами ВС и ТКП опишите строение и свойства комплексного соединения:
[Mnx(CO)y].
3. Оценить термодинамическую возможность получения вольфрама восстановлением оксида вольфрама (VI) водородом при 500оС.
4. Напишите формулы соединений: дихромат аммония, гидразин, тиосульфат натрия, нитрит калия, вольфрамовая кислота.
5. Закончите уравнения кислотно-основных взаимодействий, назовите образующиеся продукты:
As2S3 + Na2S 
Cl2O + CaO  Сr2O3 + K2CO3  VO2 + HCl SnCl2 + H2O 
6. Закончите уравнения окислительно-восстановительных реакций, одну из реакций уравняйте методом полуреакций:
Mg + HNO3 
KСlO3 + MnO2 + KOH  KMnO4 + H2O2 + H2SO4 
7. Осуществите цепочку превращений:
Na2CrO4  Na2Cr2O7  Cr2(SO4)3  Cr(OH)3  K3[Cr(OH)6]
8. Какой объем соды потребуется для полной нейтрализации 200 мл 2н. раствора ортофосфорной кислоты.
9. Газ, выделившийся при действии 6 г цинка на 37,4 мл 14,6%-ной соляной кислоты ( =
1,07 г/мл), пропущен над нагретым оксидом меди (II) массой 8 г. Рассчитайте, каким минимальным объемом 20%-ной серной кислоты ( = 1,14 г/мл) надо обработать полученную смесь, чтобы выделить из нее металлическую медь?
D:\147333874.doc
стр. 19 из 22 19.01.2016
Ф ТПУ 7.1 – 21/01
Рабочая программа учебной
дисциплины
8. РЕЙТИНГ КАЧЕСТВА ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ.
Таблица 5.
Рейтинг-план освоения дисциплины ОНХ в течение 1 семестра
Всего баллов:1000 по дисциплине “Общая и неорганическая химия”
Отлично: 850 – 1000
на осенний семестр 2009/2010 уч. г.
Хорошо:701 – 850
Лектор:
доцент, к.х.н. Князева Е.М
Удовл.:525 – 700
Факультет
ФТФ
Курс I
Допуск к экзамену - 450
Группы: 0491, 0492
Экзамен: 200 баллов
Темы лекций
Темы практических
занятий
Балл
Темы лабораторных работ
1.Атомно-молекулярное 1. Атомно-молекуляручение
ное учение
2.ОВР
3. Способы выражения
концентрации
растворов
25
1.Определение точной атомной массы
металла
2. ОВР
Зачетная работа №1
3. Приготовление
раствора. Титрование
Итого:
2. Строение атома
3.4. Строение атома
и
периодичность
свойств
5. Химическая связь
(Общие зак-сти)
6. Химическая связь
(Метод ВС)
7. Химическая связь
(Метод МО)
8. Комплексн. соединения
Итого:
9. Энергетика
химических реакций
10. Энергетика
химических реакций
11. Химическое равновесие
12. Химическая кинетика
Итого:
13-15. Электрохимические процессы
16-18. Растворы
4. Строение атома
75
25
5. Химическая связь
50
25
25
Балл Рубежн. Итого
контроль
30
30
100
30
90
30
Зачетная работа №2
6.Термохимические
расчеты
75
25
25
7. Хим. кинетика и
равновесие
8. Электрохимические
процессы
50
25
5. Определение теплового эффекта процесса
6. Определение общего порядка и энергии активации реакции
Зачетная работа №3
7. Ионные реакции.
Гидролиз солей
100
265
100
30
30
100
205
30
100
60
30
100
210
300
120
800
25
9. Растворы
Итого
Итого
D:\147333874.doc
стр. 20 из 22 19.01.2016
4. Комплексные соединения
Число недель - 18
Лекции - 36 час.
Практика - 18 час.
Лаб. работы – 18час.
8. Растворы
50
250
40
70
250
Ф ТПУ 7.1 – 21/01
Рабочая программа учебной
дисциплины
Таблица 6.
Рейтинг-план освоения дисциплины ОНХ в течение 2 семестра
Всего баллов:1000 по дисциплине “Общая и неорганическая химия”
Отлично: 850 – 1000 на весенний семестр
2009/2010 уч. г.
Хорошо:701 – 850
Лектор:
доцент, к.х.н. Князева Е.М
Удовл.:525 – 700
Факультет
ФТФ
Курс I
Допуск к экзамену - 450
Группы 0491, 0492
Экзамен: 200 баллов
Темы лекций
1.Введение в неорганическую химию
2. Водород и галогены
3. Галогены
Итого:
4. р-элементы 6 группы
5. р-элементы 6 группы
6. р-элементы 5 группы
7. р-элементы 5 группы
Итого:
8. р-элементы 4 группы
9. р-элементы 3 группы
10.s-элементы 1-2 групп
Итого:
12. Ведение в химию dметаллов
14. d-металлы
15. d-металлы
16. d-металлы
Итого
17. f-элементы.
Введение в химию U
Число недель - 17
Лекции - 34 час.
Практика - 17 час.
Лаб. работы – 17 час
Темы практических Балл Темы лабора- Балл
занятий
торных работ
1.Основные закономерности изменения
свойств простых и
сложных веществ
2. Галогены
3. Халькогены
4. р-Элементы
группы
1.Химические
свойства металлов
30
30
2. Галогены
3. Сера
5
5. р-элементы 3-4
групп
6. s-элементы 1-2 гр
7. Химия d-металлов
30
60
30
Всего
баллов
100
190
100
30
30
60
30
4. Sb, Bi
5.
Олово,
свинец
50
80
30
30
8. Химия f-металлов
Итого
30
Рубежный
контроль
30
6. Марганец,
хром
7. Fe, Co, Ni
8.Cu, Ag; Zn,
Cd
30
60
30
30
60
220
110
100
30
30
120
250
30
800
По данной дисциплине в конце каждого семестра сдается экзамен. До экзамена студент
допускается, в том случае если он выполнил все лабораторные работы и набрал не менее 450
баллов.
Перевод рейтинга в обычную оценку производится по следующей шкале:
более
850 баллов
- отлично
850-700 баллов
- хорошо
550-700 баллов
- удовлетворительно
D:\147333874.doc
стр. 21 из 22 19.01.2016
Рабочая программа учебной
дисциплины
Ф ТПУ 7.1 – 21/01
9. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Дисциплина «Общая и неорганическая химия» читается студентам в специализированной аудитории с использованием мультимедийных средств. Краткое содержание лекций, а также программа дисциплины, лабораторный практикум, образцы контролирующих материалов
выставлены на личном сайте в портале ТПУ. На сайте библиотеки ТПУ представлены все учебно-методические материалы кафедры ОНХ, лекции по общей и неорганической химии, лабораторный практикум по общей и неорганической химии, индивидуальные домашние задачи, вопросы для самоподготовки к лабораторным и практическим занятиям и т.д.
а) основная литература:
1. Угай Я.А. Общая и неорганическая химия. - М.: Высшая школа,2007.- 526 с.
2. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. - М.: Химия, 2006.- 632 с.
3. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия.- М.: Высшая школа, 2005. - 679с.
4. Степин Б.Д., Цветков А.А. Неорганическая химия.- М.: Высшая школа, 2005.
5. Некрасов Б.В. Основы общей химии. - М.: Химия, 1973.- т. 1,2.
6. Реми. Курс неорганической химии. – М.:Мир, 1966
7. Стась Н.Ф., Плакидкин А.А., Князева Е.М. Лабораторный практикум по общей и неорганической химии. – 2007.
8. Стась Н. Ф. Справочник по общей и неорганической химии. – 2000 - 2006. - 73 с.
б) дополнительная литература:
10. Некрасов Б.В. Основы общей химии. В 3-х т. - М.: Химия, 1967. - 518 с. (т.1); 1968. - 399 с.
(т.2); 1970. - 415 с. (т.3).
11. Глинка Н.Л. Общая химия. - Л.: Химия, 1987. - 702 с.
12. Гузей Л.С., Кузнецов В.Н., Гузей А.С. Общая химия. - М.: Изд. МГУ, 1999. - 333 с.
13. Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Основы неорганической химии. - М.: Мир, 1979. - 677 с.
14. Крестов Г.А. Теоретические основы неорганической химии. - М.: ВШ, 1982. - 295 с.
в) программное обеспечение и Internet-ресурсы:
1. http://www.lib.tpu.ru/cgi-bin/zgate
2. http://portal.tpu.ru/SHARED/k/KNYAZEVA
10. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Дисциплина «Общая и неорганическая химия» полностью обеспечена материальнотехническими средствами. Лекции читаются в специализированной аудитории, оснащенной
компьютерной техникой, и позволяющей демонстрировать химические опыты. Лабораторные
занятия проводятся в химических лабораториях, оборудованных вытяжными шкафами, современными средствами проведения химического эксперимента (фотоколориметры, УЛК и т.д.).
Имеется компьютерный класс.
Программа составлена на основе Стандарта ООП в соответствии с требованиями ФГОС ВПО
по направлению 140600 и профилю подготовки: дипломированный специалист.
Программа одобрена на заседании______________
Протокол № ____ от «__» _______20____ г.
Автор ______________ Е.М. Князева
Рецензент ___________ Н.Ф. Стась
D:\147333874.doc
стр. 22 из 22 19.01.2016