Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «КЕМЕРОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» УТВЕРЖДАЮ Директор технологического института пищевой промышленности О.В. Козлова 14-04-2021 Рабочая программа дисциплины Химия Направление подготовки Направленность программы Квалификация Форма обучения Общая трудоемкость Закреплена за кафедрой Виды деятельности Общая трудоемкость, час В том числе: контактная работа - лекционные занятия - лабораторные занятия - практические занятия/ семинарские занятия - руководство курсовой работой - клинические практические занятия - контактная работа на выполнение курсового проекта - консультация перед экзаменом самостоятельная работа промежуточная аттестация 19.03.01 Биотехнология пищевая биотехнология бакалавр очная 10 (з.е.) Общей и неорганической химии Очная (ОФО) 360 Очно-заочная (ОЗФО) - Заочная (ЗФО) - 220 72 144 - - - - - - 4 68 72 - - Семестр (курс) ОФО 1 (1), 2 (1) Форма промежуточной аттестации экзамен Кемерово ОЗФО - ЗФО - Программу составил (и) Салищева Олеся Владимировна, доцент, кандидат химических наук, кафедра "Общая и неорганическая химия" Рабочая программа дисциплины: Химия разработана в соответствии с ФГОС ВО: Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 19.03.01 Биотехнология (бакалавриат) (приказ Минобрнауки России от 11-03-2015 г. №193) составлена на основании учебного плана: по направлению подготовки 19.03.01 Биотехнология утвержденного в составе ОПОП Научно-методическим советом КемГУ от 14-04-2021 (протокол №4) Год начала подготовки по учебному плану: 2021 Рабочая программа одобрена на заседании кафедры: Общей и неорганической химии Зав. кафедрой: Юстратов Владимир Петрович Председатель методической комиссии: Подлегаева Татьяна Викторовна 1. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине, соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы В результате освоения программы бакалавриата обучающийся должен овладеть следующими результатами обучения по дисциплине: Код ОПК -3 Результаты освоения ООП (Содержание компетенций) способностью использовать знания о современной физической картине мира, пространственновременных закономерностях, строении вещества для понимания окружающего мира и явлений природы Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине Знать: строение вещества; закономерности протекания химических и биохимических процессов; химическое равновесие; свойства гомогенных и гетерогенных растворов; фазовые равновесия; основы экстракции; свойства химических элементов и их соединений, свойства биогенных элементов; теорию комплексных соединений Уметь: предсказывать свойства простых и сложных химических соединений и пространственно-временные закономерности изменения свойств в ходе химических превращений; производить расчеты на применение основных законов химии; определять оптимальные условия и возможность протекания химических реакций в заданных условиях Владеть: основными теоретическими и прикладными вопросами химии для понимания химической составляющей окружающего мира и явлений природы 2. Распределение часов дисциплины по семестрам ОФО Семестр (курс) 1 семестр (1) 2 семестр (1) лекционные занятия 36 36 лабораторные занятия 72 72 практические занятия/ семинарские занятия - - руководство курсовой работой - - клинические практические занятия - - контактная работа на выполнение курсового проекта - - консультация перед экзаменом 2 2 самостоятельная работа 34 34 промежуточная аттестация 36 36 общая трудоемкость 180 180 Виды деятельности 3. Структура, тематический план и содержание учебной дисциплины лекционные занятия практические занятия / семинарские занятия лабораторные занятия самостоятельная работа формы текущего контроля О Раздел: Строение вещества О Ф О О З Ф О З Ф О О Ф О О З Ф О З Ф О О Ф О 8 - - - - - 16 З О З Ф Ф Ф О О О О З Ф О З Ф О - - - - 8 лабораторная работа Тема раздела: Периодическая система и электронное строение атомных частиц. Строение атома. Принципы квантовой механики. Характеристика состояния электрона в атоме квантовыми числами. Периодический закон и периодическая система Д.И. Менделеева. Связь электронного строения элемента с местоположением в периодической системе. Общий обзор изменения свойств элементов в периодах и группах. Тема раздела: Химическая связь. Химическая связь, строение и свойства молекул. Основные виды химической связи. Ковалентная связь. Механизмы образования связи. Количественные характеристики химической связи. Локализованная, делокализованния связь. Тема раздела: Молекулярные частицы. Методы описания строения молекулярных частиц. Метод валентных связей. Гибридизация атомных орбиталей. Пространственное строение молекул, валентные углы, полярность молекул. Метод Гиллеспи. Метод молекулярных орбиталей. Тема раздела: Межмолекулярное взаимодействие. Конденсировнное состояние вещества. Межмолекулярное взаимодействие. Сильные и слабые химические связи между атомами, ионами и молекулами. Близкодействующее отталкивание. Водородная связь, металлическая связь. Конденсированное состояние вещества. Жидкое состояние. Твердое состояние вещества (кристаллическое и аморфное). Нанокристаллическое состояние вещества. Общая характеристика наносистем. Раздел: Основы химической термодинамики 4 - - - - - 8 - - 4 - - лабораторная работа Тема раздела: Термодинамические системы, параметры и функции состояния. Термодинамические системы, параметры и функции состояния. Первый закон термодинамики. Энтальпия. Тепловые эффекты химических реакций. Закон Гесса и следствия из него. Применение закона Гесса для вычисления тепловых эффектов реакций. Понятие об энтропии. Стандартная энтропия. Изменение энтропии в результате химических реакций. Тема раздела: Критерий самопроизводьного протекания процессов. Критерий возможности самопроизвольного протекания химических процессов. Понятие об энергии Гиббса. Изменение энергии Гиббса при химических процессах. Тема раздела: Химическое равновесие. Химическое равновесие. Константа химического равновесия. Принцип Ле-Шателье. Влияние изменения температуры, давления и концентрации на положение химического равновесия. Раздел: Основы 4 - - - - - 8 - - 2 - - лабораторная работа химической кинетики Тема раздела: Скорость химических процессов, факторы, влияющие на нее. Скорость гомогенных и гетерогенных химических реакций. Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Зависимость скорости реакции от концентрации реагентов. Кинетическое уравнение и константа скорости реакции. Порядок и молекулярность реакции. Закон действующих масс. Зависимость скорости химических реакций от температуры. Энергия активации. Тема раздела: Катализ. Понятие о механизме каталитических процессов. Влияние катализатора на скорость реакции. Особенности действия катализаторов. Гомогенный катализ. Гетерогенный катализ. Понятие о ферментативном катализе. Смещение химического равновесия в гомогенных и гетерогенных системах. Раздел: Растворы 12 - - - - - 20 - - 10 - - лабораторная работа коллоквиум Тема раздела: Растворы, образование растворов. Растворы, образование растворов. Изменение термодинамических свойств при растворении веществ. Способы выражения количественного состава растворов. Растворимость газов в жидкостях. Закон Генри. Растворимость жидкостей в жидкостях. Растворимость твердых веществ в жидкостях. Тема раздела: Свойства растворов неэлектролитов. Осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа. Давление насыщенного пара над раствором. Первый закон Рауля. Повышение температуры кипения и понижение температуры замерзания растворов. Диаграмма состояния воды. Второй закон Рауля. Определение молекулярной массы растворенного вещества. Эбуллиоскопия и криоскопия. Тема раздела: Свойства растворов электролитов. Теория электролитической диссоциации Аррениуса. Современная теория электролитов. Активность, коэффициент активности. Ионная сила раствора. Электролитическая теория Дебая и Гюккеля. Равновесия в растворах электролитов. Условия смещения ионных равновесий. Равновесия в растворах слабых электролитов. Степень диссоциации, константа диссоциации слабого электролита. Закон разбавления Оствальда. Тема раздела: Водородный показатель. Электролитическая диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель (pH). Методы определения pH. Индикаторы. Буферные растворы. Современные теории кислот и оснований. Протонная теория. Тема раздела: Растворимость солей. Гидролиз солей. Равновесие в системе раствор-осадок. Произведение растворимости. Гидролиз солей. Константа гидролиза. Степень гидролиза. Гидролиз с точки зрения теории поляризации и теории Аррениуса. Раздел: Электрохимиче ские процессы 6 - - - - - 20 - - 4 - - лабораторная работа Тема раздела: Окислительно-восстановительняе процессы. Окислительно-восстановительные реакции. Системы окисления. Важнейшие окислители и восстановители. Типы окислительно-восстановительных реакций. Влияние характера среды на протекание окислено-восстановительных процессов. Стандартный окислительно-восстановительный потенциал. Направление протекания окислительно-восстановительных процессов. Тема раздела: Электродные потенциалы. Гальванические элементы. Электродные потенциалы металлов и факторы, влияющие на их величину. Понятие о стандартных электродных потенциалах. Стандартный водородный электрод. Электрохимический ряд напряжений металлов. Уравнение Нернста. Гальванические элементы, процессы, протекающие в них. Электродвижущая сила гальванического элемента. Топливные элементы, принцип работы. Потенциометрическое определение рН раствора. Стеклянный электрод. Тема раздела: Коррозия металлов. Сущность химической и электрохимической коррозии металлов. Электродные процессы при электрохимической коррозии металлов. Методы защиты от коррозии. Тема раздела: Электролиз расплавов и водных растворов электролитов. Окислительно-восстановительные процессы при электролизе. Порядок разряда ионов на электродах при электролизе. Законы Фарадея. Раздел: Фазовые равновесия 6 - - - - - 12 - - 6 - - лабораторная работа Тема раздела: Основные понятия. Основные понятия. Фаза, фазовое равновесие, независимые компоненты, степень свободы. Правило фаз Гиббса, его анализ. Тема раздела: Фазовые равновесия в однокомпонентных системах. Фазовые равновесия в однокомпонентных системах. Диаграмма состояния воды. Фазовые переходы в однокомпонентных системах. Уравнение Клаузиуса-Клапейрона. Мольная теплота испарения вещества. Тема раздела: Двухкомпонентные системы. Двухкомпонентные системы. Условия кипения. Равновесия жидкость-пар. Давление пара над раствором двух летучих жидкостей. Закон Рауля. Идеальные растворы. Диаграммы состояния систем с небольшими отклонениями от закона Рауля. I закон Коновалова. Диаграммы состояния систем с большими отклонениями от закона Рауля. II закон Коновалова. Азеотропные растворы. Разделение смесей неограниченно смешивающихся жидкостей. Простая и фракционная перегонка. Равновесия жидкость-жидкость. Системы с ограниченной взаимной растворимостью компонентов. Системы из взаимно нерастворимых жидкостей. Понятие перегонки с водяным паром. Тема раздела: Равновесия твердое вещество-жидкость. Равновесия твердое вещество-жидкость. Диаграммы плавкости. Смеси, образующие простую эвтектику. Термический анализ, кривые охлаждения. Тема раздела: Трехкомпонентные системы. Трехкомпонентные системы. Распределение растворенного вещества между двумя несмешивающимися жидкостями. Коэффициент распределения. Понятие об экстракции. Раздел: Коллоидно -дисперсные системы 8 - - - - - 12 - - 10 - - лабораторная работа Тема раздела: Общая характеристика коллоидно-дисперсных систем. Основные определения. Количественные и качественные характеристики дисперсных систем. Классификация коллоидно-дисперсных систем. Тема раздела: Способы получения и методы очистки дисперсных систем. Методы получения лиофобных дисперсных систем: диспергационные и конденсационные. Очистка коллоидных растворов: диализ, электродиализ. Тема раздела: Свойства дисперсных систем. Оптические свойства коллоидных систем. Конус Тиндаля. Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем. Броуновское движение и диффузия дисперсных частиц. Осмотическое давление. Тема раздела: Строение мицелл гидрозолей. Пути образования и строение двойного электрического слоя. Электрокинетический потенциал. Строение мицелл гидрозолей. Тема раздела: Устойчивость дисперсных систем. Устойчивость коллоидных растворов. Агрегативная и седиментационная устойчивость. Коагуляция лиофобных золей. Правила коагуляции. Порог коагуляции. Тема раздела: Растворы высокомолекулярных соединений Природа и строение цепи высокомолекулярных соединений. Получение растворов ВМС. Термодинамика растворения полимеров. Свойства растворов ВМС характерные для лиофобных коллоидных растворов. Свойства растворов ВМС характерные для лиофильных коллоидных растворов. Раздел: Свойства химических элементов и их соединений 12 - - - - - 20 - - 10 - - лабораторная работа коллоквиум Тема раздела: Общая характеристика s-, р-, d- элементов. Общая характеристика s-, р-, d- элементов. Электронные структуры атомов s-, р-, d- элементов и их положение в периодической системе. Характер изменения атомных и ионных радиусов, энергии ионизации, сродства к электрону, электроотрицательности элементов в периодах и группах. Тема раздела: Общие свойства неметаллов и их соединений. Общие свойства неметаллов и их соединений. Общая характеристика неметаллов. Распространение неметаллов в природе и способы их получения. Химические свойства неметаллов. Обзор свойств важнейших соединений неметаллов, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Тема раздела: Свойства металлов и их соединений. Свойства металлов и их соединений. Химические свойства металлов. Важнейшие соединения: гидриды, оксиды, пероксиды, гидроксиды, соли. Окислительно-восстановительные, кислотноосновные свойства важнейших соединений. Жесткость воды. Тема раздела: Комплексные соединения Структура и номенклатура комплексных соединений. Классификация и изомерия комплексных соединений. Равновесия в растворах комплексных соединений. Константа нестойкости. Константа устойчивости. Разрушение комплексных соединений. Квантово-механические методы рассмотрения химической связи в комплексных соединениях (методы валентных связей). Способность элементов периодической системы к комплексообразованию. Применение комплексных соединений. Раздел: Химические свойства 8 - - - - - 20 - - 10 - - лабораторная работа углерода. Элементы органической химии Тема раздела: Основные понятия и определения. Основные классы органических соединений и их функциональные группы. Основные типы химических реакций органических соединений. Тема раздела: Номенклатура углеводородов. Номенклатура углеводородов и аренов, систематическая, тривиальная, рациональная. Основные представители углеводородов. Тема раздела: Строение и химические свойства углеводородов. Строение основных углеводородов и типы гибридизации. Химические свойства алканов, алкенов, алкадиенов, алкинов и аренов. Характерные химические реакции, правила протекания химических процессов. Раздел: Химическая идентификация, анализ вещества. Биогенные химические элементы. Химизация и биосфера 4 - - - - - 8 - - 4 - - лабораторная работа Тема раздела: Химическая идентификация вещества. Основы качественного и количественного анализа. Основные химические, физические, физикохимические и биологические методы исследования. Тема раздела: Биогенные химические элементы Макро и микробиогенные элементы. Влияние технологической обработки на состав биогенных элементов в пищевых продуктах. Определение биогенных элементов. Тема раздела: Химизация и биосфера Круговорот элементов в природе. Основные источники загрязнения и наиболее опасные загрязнители биосферы. Защита биосферы от антропогенного загрязнения. Итого часов 72 - - - - - 14 4 - - 68 - - 4. Формы текущего контроля - лабораторная работа (шкала: значение от 0 до 2, количество: 4) раздел дисциплины: Строение вещества Примерное задание: Лабораторная работа № 1 «Классы неорганических соединений» 1. Приведите по три примера основных, амфотерных, кислотных и несолеобразующих оксидов. Назовите их. Напишите графические формулы их молекул. 2. Какие гидроксиды соответствуют следующим оксидам: оксид бария, оксид кальция, оксид углерода(IV), оксид фосфора(V)? Напишите графические формулы их молекул. Назовите их. 3. Какими свойствами обладают гидроксиды: Cu(OH)2; Zn(OH)2; H2SO4? Ответ подтвердите соответствующими уравнениями реакций. 4. Распределите предложенные соединения (Na2SO3, Ba(OH)2, HNO2, Al(NO3)3, Mg(OH)2, H3PO4, Na2S) по классам: кислоты, основания, соли. Приведите названия всех веществ. 5. Какими способами получают кислоты и основания? Подтвердите ответ уравнениями реакций получения Ba(OH)2, Cu(OH)2, H2SO4, HCl. 6. Используя следующие вещества (CaO, H2O, HCl, Ca(OH)2, NaOH) осуществите превращения: оксид > основание > средняя соль; 7. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: а) Cu(OH)2 > CuO > CuSO4; б) NaOH > Na2CO3 > NaHCO3> Na2CO3 > CO2 Лабораторная работа № 2 «Строение атома. Периодический закон» 1. Напишите электронные формулы атомов элементов: магний, железо, и укажите их валентные электроны. 2. Определите положение в периодической системе химических элементов, атомы которых имеют следующие валентные электроны: а) …3s2 3p1; б)…4s2 3d5. 3. Какой из элементов ? бериллий или кальций – обладает более выраженными металлическими свойствами? 4. Определите, к каким электронным семействам принадлежат элементы: магний, железо. Приведите электронно-графические формулы валентных орбиталей в основном и в возможных возбужденных состояниях атомов магния и железа. 5. Определите, какой из трех элементов: магний, кальций, стронций, обладает: 1) наибольшим значением атомного радиуса; 2) наибольшим значением энергии ионизации атома; 3) наименьшим значением энергии сродства к электрону, 4) наименьшей относительной электроотрицательностью. 6. Сформулируйте правила заполнения электронных орбиталей Клечковского. 7. Дайте определение понятиям: электронная орбиталь, эффективный радиус атома, электроотрицательность. Лабораторная работа № 3 «Молярная масса эквивалентов металла» 1. Дайте определение понятиям «химический эквивалент», «молярная масса эквивалентов вещества», «фактор эквивалентности», «число эквивалентности». 2. Сформулируйте закон эквивалентов, приведите его математическое выражение. 3. От чего зависит молярная масса эквивалентов химического элемента? 4. Вычислите молярную массу эквивалентов серы в соединениях: H2S; SO3; SO2; FeSO4; CuSO3. 5. Молярная масса эквивалентов металла равна 12 г/моль. Чему равна молярная масса эквивалентов его оксида? 6. Чему равен (при н.у.) молярный объем эквивалентов: а) водорода, б) кислорода, в) хлора? 7. 0,36 г металла образуют 0,68 г оксида. Рассчитайте молярную массу эквивалентов металла. Лабораторная работа № 4 «Химическая связь» 1. Основные виды химической связи – ковалентная, ионная и металлическая, краткая характеристика. 2. На примере молекулы аммиака NH3 и иона аммония NH4+ объясните различные механизмы образования химической связи (обменный и донорно-акцепторный). 3. На основе метода валентных связей определите для CH4: а) число ?- и ?- связей, б) тип гибридизации валентных орбиталей центрального атома, в) геометрическую форму частицы. 4. Определите тип гибридизации орбиталей центрального атома и пространственную структуру молекулы SO3. 5. Составьте энергетические диаграммы молекулярных частиц частиц F2 и F2+. Сопоставьте магнитные свойства и определите порядок связи этих частиц. 6. В чем заключается сущность теории гибридизации. - лабораторная работа (шкала: значение от 0 до 2, количество: 2) раздел дисциплины: Основы химической термодинамики Примерное задание: Лабораторная работа № 5 «Энергетика химических реакций» 1. Дайте определение энтальпии образования вещества. 2. Сформулируйте закон Гесса. 3. Функции состояния: внутренняя энергия и энтальпия, их физический смысл. 4. Сформулируйте первый закон термодинамики. 5. Сформулируйте второй закон термодинамики. 6. На основании стандартных энтальпий образования (?Hf0298) соответствующих веществ определите: экзо- или эндотермической является данная реакция CH4 (г) + 3 CO2(г) = 4 CO(г) + 2H2O(г) 7. Какие выводы можно сделать о конкретной химической реакции, если изменение следующих термодинамических функций отрицательно: а) энтальпии; б) энтропии; в) свободной энергии Гиббса? 8. Определите термодинамическую возможность протекания в стандартных условиях реакции: Ca(OH)2(тв) + CO2(г) = CaCO3(тв) + H2O(ж). Лабораторная работа № 6 «Термодинамические расчеты параметров химических реакций» Для химической реакции РСl3(г) + Сl2(г) = РСl5(г) на основании справочных значений стандартных энтальпий образования (?Н0f, 298(Х)) и абсолютных стандартных энтропий (S0298(Х)) соответствующих веществ рассчитайте: 1) тепловой эффект реакции при стандартных условиях. Определите, эндо- или экзотермической является данная реакция. 2) изменение энтропии ?S0298. Данная реакция приводит к увеличению или к уменьшению беспорядка в системе? ?G0298 реакции. Сделайте вывод о возможности самопроизвольного протекания этой реакции при стандартных условиях. - лабораторная работа (шкала: значение от 0 до 2, количество: 1) раздел дисциплины: Основы химической кинетики Примерное задание: Лабораторная работа № 7 «Химическая кинетика и равновесие» 1. Объясните, что означают термины: скорость реакции, константа скорости. 2. В каких единицах измеряется скорость химической реакции? 3. Сформулируйте определение обратимой и необратимой реакции. 4. Какую зависимость выражает закон действия масс? Напишите уравнение скорости для реакций: а) H2 (г)+ Cl2 (г) = 2 HCl (г) ; б) C (тв) + СO2 (г) = 2 СO (г). 5. Как зависит скорость реакции от температуры? Дайте определение понятию «энергия активации». Что такое активные молекулы? 6. От каких факторов зависит скорость гомогенной реакции? Гетерогенной? Приведите примеры. 7. Какие вещества называются катализаторами? Каков механизм ускоряющего действия катализатора? 8. Дайте определение понятию «химическое равновесие». Почему оно называется динамическим? Какие концентрации реагирующих веществ называют равновесными? 9. Что называют константой химического равновесия? От каких факторов она зависит? 10. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции при повышении температуры на 50 градусов, если температурный коэффициент равен 3? 11. Напишите выражения констант равновесия следующих реакций, учитывая агрегатное состояние веществ: а) 2 SO2 (г) + O2 (г) ? 2 SO3 (г); в) CO (г) + H2O (г) ? CO2 (г) + H2 (г); б) С (тв) + 2 H2 (г) ? CH4 (г); г) CaCO3 (тв) ? CaO(тв) + CO2 (г). В каком направлении будет смещаться равновесие при повышении давле-ния? 12. В каком направлении будет смещаться равновесие при повышении тем-пературы для следующих реакций: а) N 2 ( г) + 3 H2 (г) ? 2 NH3 (г) ?H0х.р. < 0; б) 2 H 2 ( г) + O2 (г) ? 2 H2O(ж) ?H0х.р. < 0; в) 2 SO3(г) ? 2 SO2 (г) + O2 (г) ?H0х.р. > 0. - коллоквиум (шкала: значение от 0 до 30, количество: 1) раздел дисциплины: Растворы Примерное задание: Коллоквиум «Растворы» 1. Электролитическая диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель (pH). Методы определения pH среды. Индикаторы. 2. Рассчитайте массы сахарозы и воды, необходимые для приготовления 2 кг раствора с массовой долей сахарозы (С12Н22О11) 1,5%. 3. Рассчитайте моляльность, молярную долю и молярную концентрацию сахарозы в полученном п.2 растворе, если его плотность 1,02 г/см3. 4. Определите давление насыщенного пара воды над раствором п.2 при температуре 333К, если давление насыщенного пара над чистой водой при этой же температуре составляет 19,92 кПа. 5. Напишите выражение константы химического равновесия (К°) для реакции: СО2(г) + 4Н2 (г) - СН4 (г) +2Н2О (ж); ?Но298 = -253,0 кДж. Определите, в какую сторону сместится равновесие (влево или вправо) в системе а) при уменьшении температуры; б) при увеличении давления; в) при увеличении концентрации СО2. - лабораторная работа (шкала: значение от 0 до 2, количество: 4) раздел дисциплины: Растворы Примерное задание: Лабораторная работа № 8 «Приготовление растворов» 1. Какими способами можно выразить состав раствора? 2. Какие растворы называются насыщенными, ненасыщенными, пересыщенными? 3. Для чего используют ареометр? Сформулируйте правила работы с ним. 4. В 100 см3 дистиллированной воды растворили 10 г хлорида натрия. Рассчитайте массовую и молярную доли растворенного вещества в полученном растворе. 5. В 175 мл воды растворили 25 г медного купороса СuSO4•5H2O. Определите массовую долю (%) СuSO4 в растворе. 6. Рассчитайте массовую долю сульфата калия в растворе, если при охлаждении 5 кг раствора с массовой долей K2SO4 20% выпало 200 г соли. Какова молярная концентрация сульфата калия в охлажденном растворе, если плотность раствора 1,142 г/см3? 7. Из 900 г раствора серной кислоты с массовой долей 30% выпариванием удалили 300 г воды. Вычислите массовую долю серной кислоты в растворе. Лабораторная работа № 9 «Свойства растворов электролитов» 1. В чем состоит сущность теории электролитической диссоциации? 2. Дайте определение кислотам, основаниям и солям с точки зрения теории электролитической диссоциации. 3. В чем заключается качественное различие процессов диссоциации сильных и слабых электролитов? 4. Что такое степень электролитической диссоциации? От каких факторов она зависит? 5. Что характеризует константа электролитической диссоциации? 6. Напишите уравнения диссоциации следующих веществ: HNO3, H3PO4, CH3COOH, Ba(OH)2, Al(OH)3, Al2(SO4)3, KHSO3, FeOH(NO3)2. 7. Что такое амфотерность гидроксидов? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций гидроксида хрома(III) с растворами: а) кислоты HCl; б) щелочи KOH. 8. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций между: а) сульфатом меди(II) и сульфидом натрия; б) карбонатом натрия и азотной кислотой; в) ортофосфатом калия и нитратом серебра(I); г) ацетатом натрия и хлороводородной кислотой и укажите, почему приве-денные реакции протекают до конца. Лабораторная работа № 10 «рН растворов, произведение растворимости» 1. Что называют водородным показателем. 2. Какие значения принимает водородный показатель в кислой, щелочной и нейтральной средах. 3. С помощью чего экспериментально определяют кислотность среды. 4. Рассчитайте pH следующих водных растворов: а) C(HCl) = 0,001 моль/дм3; б) C(KOH) = 0,001 моль/дм3. 5. Определите pH водного раствора уксусной кислоты, если c(CH3COOH) = 0.01моль/дм3, Kдис=1,8*10^(-5). 6. Пользуясь значениями ПР, определите, какое вещество и во сколько раз больше растворимо в воде: карбонат кальция или сульфат кальция? 7. Каковы условия образования осадков? Всегда ли выпадает осадок при сливании растворов хлорида натрия и нитрата серебра(I)? Лабораторная работа № 11 «Гидролиз солей» 1. Что такое гидролиз? Какие соли подвергаются гидролизу в водных растворах? 2. Какие типы гидролиза солей существуют? 3. Водные растворы каких солей имеют нейтральную, кислую, щелочную среды? 4. Что называется степенью гидролиза? 5. Как выражается константа гидролиза для различных случаев гидролиза? 6. Имеются растворы ацетата и хлорида натрия с одинаковой молярной кон-центрацией. Раствор какой соли имеет большее значение рН? 7. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей по первой ступени: Al2(SO4)3, Na2CO3, K3PO4. Сделайте вывод о величине рН растворов этих солей. 8. Рассчитайте рН водного раствора ацетата натрия с молярной концентрацией 0,1 моль/дм3. - лабораторная работа (шкала: значение от 0 до 2, количество: 4) раздел дисциплины: Электрохимические процессы Примерное задание: Лабораторная работа № 12 «Окислительно-восстановительные реакции» 1. Дайте определение понятиям: «степень окисления», «окислитель», «восстановитель», «процесс окисления», «процесс восстановления». 2. Определите степень окисления серы в следующих соединениях: SO2, H2S, Na2SO3, CS2, H2SO4, As2S5. 3. Определите, какие процессы относятся к процессам окисления, а какие – к процессам восстановления: Br2>2Br-; S > (SO4)2-; Sn > Sn4+; S >S2-. 4. Определите, какие свойства в окислительно-восстановительных реакциях могут проявлять следующие вещества (только окислительные; только восстановительные; как окислительные, так и восстановительные): KCrO2, K2Cr2O7, SO2, H2S, H2SO4, HClO4, Cl2, NaNO2, MnO2, Fe. 5. Для приведенных ниже окислительно-восстановительных реакций составьте уравнения электронного баланса, подберите коэффициенты, укажите окислитель и восстановитель, а также определите тип реакции: а). SO2 + Br2 + H2O > HBr + H2SO4; б). H2SO4 + H2S > S + H2O; 6. Определите стехиометрические коэффициенты в реакции: H2S + KMnO4 + H2SO4 > S + MnSO4 + K2SO4 + H2O. Рассчитайте молярные массы эквивалентов окислителя и восстановителя. Лабораторная работа № 13 «Гальванические элементы» 1. Дайте определение понятиям: «электрод», «электродный потенциал», «гальванический элемент», «стандартные условия работы гальванического элемента», «электродвижущая сила гальванического элемента». 2. Назовите основные свойства металлов, расположенных в ряду стандартных относительных электродных потенциалов. 3. Как по величине стандартных относительных электродных потенциалов металлов определить катод и анод в гальваническом элементе? Какие процессы происходят на катоде и аноде при работе гальванического элемента? 4. Изобразите схему медно-серебряного гальванического элемента. Напишите уравнения реакций, протекающих на электродах. Рассчитайте значение стандартной ЭДС. 5. Перечислите факторы, влияющие на величину относительного электродного потенциала. Напишите уравнение Нернста, по которому можно рассчитать электродный потенциал при любых условиях. 6. Собран гальванический элемент: цинковый электрод, погружен в раствор сульфата цинка с концентрацией 0,1 моль/дм3 никелевый электрод, погружен в раствор сульфата никеля с концентрацией 0,1 моль/дм3. Определите, какой электрод является катодом, какой – анодом. Рассчитайте электродвижущую силу при температуре 25 0С. 7. Подтвердите расчетом стандартной ЭДС отсутствие реакции между металлической медью и раствором хлороводородной кислоты. Лабораторная работа № 14 «Коррозия металлов» 1. Дайте определение коррозии металлов. Классифицируйте коррозию по механизмам ее протекания. 2. Охарактеризуйте сущность электрохимической коррозии. 3. Приведите примеры химической коррозии металлов. 4. От каких факторов зависит скорость коррозии? 5. Составьте схемы коррозионного гальванического элемента, образованного железом в контакте с медью: а) в кислой среде; б) во влажном воздухе; в) в растворе соли меди(II). Напишите уравнения процессов, протекающих на анодном и катодном участках элемента. 6. Перечислите известные методы защиты металлов от коррозии. 7. На чем основано действие ингибиторов коррозии? Приведите примеры ингибиторов. Лабораторная работа № 15 «Электролиз» 1. Дайте определение понятию «электролиз». 2. Какие процессы протекают при электролизе на катоде и аноде? 3. Объясните последовательность разрядки ионов на катоде и аноде при электролизе смеси веществ? 4. В чем различие процессов электролиза с инертным и растворимым (активным) анодом? 5. Какие металлы можно получить электролизом водных растворов их солей? 6. Имеется смесь солей с равной концентрацией катионов в растворе. В какой последовательности будут выделяться металлы при электролизе: а) Cu2+, Sn2+, Au3+; б) Ni2+, Fe2+, Ag+; 7. Напишите уравнения процессов, протекающих на катоде и аноде, и суммарное уравнение электролиза: а) раствора гидроксида натрия, б) расплава гидроксида натрия. 8. Через раствор сульфата кадмия в течение часа пропускали ток силой 25 А, при этом на катоде выделилось 42,5 г кадмия. Напишите уравнения реакций, протекающих на электродах, и рассчитайте выход по току кадмия. - лабораторная работа (шкала: значение от 0 до 2, количество: 3) раздел дисциплины: Фазовые равновесия Примерное задание: Лабораторная работа № 16 «Фазовые равновесия в однокомпонентных системах» 1. Что называют степенью свободы системы? Вычислите число степеней свободы для системы, состоящей из раствора сульфата натрия, кристаллов льда и паров воды. 2. Рассчитайте число степеней свободы для системы, содержащей водный раствор сульфата натрия, находящийся в равновесии с кристаллами сульфата натрия и насыщенным водяным паром при постоянном давлении. 3. Записать правило фаз Гиббса и пояснить все буквенные обозначения. В каких случаях число составляющих веществ и число независимых компонентов в системе не совпадают? 4. Найдите в справочнике диаграмму состояния воды и изобразите ее в своей тетради. Какая линия описывает зависимость Тплавления воды от внешнего давления. Как изменится Тплав, если внешнее давление увеличить в 500 раз? 5. Изобразите в тетради диаграмму состояния воды. Укажите на диаграмме фигуративную точку, отвечающую условиям, при которых вода находится: а) в жидком состоянии; б) в равновесии находятся жидкая вода и лед; выше или ниже 0 °С будет замерзать вода, если внешнее давление будет составлять 10 000 атм? 6. Сформулируйте условие кипения жидкости. Почему высоко в горах не удается сварить мясо и даже яйцо вкрутую? В чем секрет кастрюли – скороварки? Лабораторная работа № 17 «Фазовые равновесия в двухкомпонентных системах» 1. Что такое азеотропная смесь? Изобразите диаграмму кипения бинарной системы, компоненты которой образуют азеотроп. 2. При 800С давление насыщенного пара над уксусной кислотой равно 2,67?104Н/м2, а давление насыщенного пара над водой равно 4,73?104Н/м2. Какая жидкость является более летучей? Какая жидкость имеет более высокую температуру кипения? 3. Каким компонентом, водой или уксусной кислотой, будет обогащен насыщенный пар над водным раствором уксусной кислоты по сравнению с жидкостью, если при атмосферном давлении температура кипения воды 1000С, температура кипения уксусной кислоты 1180С. 4. Сформулируйте I закон Коновалова 5. Сформулируйте II закон Коновалова 6. Способы разделения летучих смесей: простая перегонка, ректификация. 7. Изобразите схему лабораторного перегонного аппарата. Лабораторная работа № 18 «Равновесия твердое вещество-жидкость» 1. Сформулируйте правило фаз Гиббса. В каких случаях число составных частей и число независимых компонентов не совпадают? 2. Система, состоящая из водного раствора сульфата натрия, кристаллов этой соли и водяного пара, находится при постоянном давлении. Сколько степеней свободы имеет данная система? 3. Что называется диаграммой плавкости? 4. Какие сведения можно получить на основе диаграммы плавкости? 5. Каким системам соответствуют диаграммы плавкости с простой эвтектикой? 6. Что называют эвтектическим расплавом? 7. Что такое термический анализ? Изобразите кривую охлаждения чистого вещества. Чем отличается кривая охлаждения чистого вещества от кривой охлаждения смеси двух веществ? - коллоквиум (шкала: значение от 0 до 30, количество: 1) раздел дисциплины: Свойства химических элементов и их соединений Примерное задание: Коллоквиум №2 «Свойства химических элементов и их соединений» 1. Жесткость воды. Способы ее устранения. 2. Назовите комплексные соединения: Na[Au(CN)2]; [Zn(NH3)4]Br2; K2[Pb(OH)4]. 3. Определите массу комплексного соединения [Zn(NH3)4]Br2 и воды, необходимые для приготовления раствора с молярной концентрацией растворенного вещества 0,2 моль/дм3 (плотность раствора 1,06 г/см3). 4. Составьте уравнения диссоциации Na[Au(CN)2] в водном растворе. Приведите выражения констант ступенчатой диссоциации комплексного иона из указанного комплексного соединения. 5. Определите возможность самопроизвольного протекания процесса комплексообразования (?G°298) в стандартных условиях: Au+ + 2CN- > [Au(CN)2]-, используя величину Куст = 10^40. - лабораторная работа (шкала: значение от 0 до 2, количество: 4) раздел дисциплины: Свойства химических элементов и их соединений Примерное задание: Лабораторная работа № 21 «Галогены» 1. Какие степени окисления характерны для галогенов? Почему фтор не проявляет положительных степеней окисления? 2. Сравните физические и химические свойства молекулярных галогенов Г2 (где Г = F, Cl, Br, I), покажите зависимость свойств Г2 от строения их атомов. 3. Каковы лабораторные и промышленные способы получения молекулярных галогенов? Напишите уравнения соответствующих реакций. 4. Укажите изменение кислотных свойств водных растворов галогеноводоро- дов в ряду HF–HCl–HBr– HI. 5. Напишите формулы и назовите кислородсодержащие кислоты галогенов и их натриевые соли. 6. Сравните устойчивость, электролитическую силу и окислительные свойства кислородсодержащих кислот хлора. Лабораторная работа № 22 «Хром» 1. Напишите электронные формулы атомов хрома, молибдена и вольфрама. Укажите возможные степени окисления этих элементов. 2. Определите степени окисления хрома в следующих соединениях: BaCrO4, CaCr2O7, Fe(CrO2)2. 3. Напишите уравнения реакций, которые характеризуют кислотно-основные свойства оксидов: а) Сr2О3; б) СrО3. 4. Приведите формулы кислот: хромовой, молибденовой и вольфрамовой. Укажите, какая из этих кислот является наиболее сильной. Ответ мотивируйте. 5. Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной форме уравнения реакций гидроксида хрома(III): 1) с раствором серной кислоты; 2) раствором гидроксида калия. 6. Почему при взаимодействии водных растворов Cr2(SO4)3 и (NH4)2S в осадок выпадает гидроксид хрома(III)? Напишите уравнение реакции. 7. Напишите уравнение реакции: 1) K2Cr2O7 + Na2SO3 + H2SO4 = Cr2(SO4)3 + Na2SO4 + …. Лабораторная работа № 23 «Комплексные соединения» 1. Дайте определение, что такое комплексные соединения. 2. В приведенных ниже комплексных соединениях отметьте внутреннюю и внешнюю сферы, укажите комплексообразователь и лиганды: [Ni(NH3)6]Cl2; Na3[FeF6]; [Pt(NH3)4Cl2]; 3. По знаку электрического заряда внутренней сферы определите тип комплексных соединений. Назовите соединения: K3[BiCl6]; [Co(NH3)6]SO4 4. Составьте уравнения электролитической диссоциации следующих комплексных соединений в водных растворах: K2[HgI4]; [Ag(NH3)2]Cl;. 5. Напишите формулы комплексных соединений: а) нитрат гексаакважелеза(III); б) тетрахлорокупрат(II) натрия; 6. Составьте выражения общих констант нестойкости комплексных ионов из соединений, указанных в задании 2. 7. Используя справочные значения констант нестойкости комплексных ио-нов в водных растворах, расположите в порядке повышения устойчивости сле-дующие ионы: [Cd(NH3)4]2+, [Cu(CN)4]2-, [Ag(NH3)2]+. Лабораторная работа № 24 «Жесткость воды» 1. Чем обусловлена жесткость природной воды? 2. Как количественно выражают жесткость воды? 3. Дайте определение карбонатной жесткости воды. 4. Почему карбонатную жесткость воды иначе называют временной жесткостью? Ответ мотивируйте с помощью уравнения реакции. 5. Чем обусловлена некарбонатная жесткость воды? Почему ее иначе называют постоянной жесткостью? 6. Какая вода называется мягкой, средней жесткости и жесткой? Вода какой жесткости пригодна для использования в пищевой промышленности? 7. Укажите методы устранения карбонатной и некарбонатной жесткости природной воды. Составьте уравнения соответствующих реакций. 8. Вычислите карбонатную, некарбонатную и общую жесткость воды, в 100 дм3 которой содержится 22,0 г гидрокарбоната магния и 13,6 г сульфата кальция. Пригодна ли вода такой жесткости для пищевых технологий? - лабораторная работа (шкала: значение от 0 до 2, количество: 2) раздел дисциплины: Коллоидно-дисперсные системы Примерное задание: Лабораторная работа № 19 «Получение коллоидных растворов» 1. Дайте определение дисперсным системам. Что в дисперсных системах называют дисперсной фазой, дисперсионной средой? 2. Какие дисперсные системы называются коллоидными растворами? 3. По какому признаку дисперсные системы делят на лиофобные и лиофильные? 4. Охарактеризуйте две основные группы методов получения дисперсных систем. 5. Какие методы очистки дисперсных систем Вы знаете? 6. Какими способами можно вызвать коагуляцию лиофобной дисперсной системы? 7. Золь сульфата бария BaSO4 получен методом химической конденсации при взаимодействии избытка хлорида бария BaCl2 с сульфатом калия. Напишите формулу мицеллы золя. Укажите потенциалопределяющие ионы и противоионы двойного электрического слоя. К какому электроду будут двигаться коллоидные частицы при электрофорезе? Лабораторная работа № 20 «Лиофильные системы» 1. Какие признаки лежат в основе деления дисперсных систем на лиофильные и лиофобные? 2. Почему при получении лиофильных дисперсных систем не требуется стабилизатор? Приведите примеры лиофильных коллоидных растворов. 3. Какие вещества называются поверхностно-активными? Приведите примеры ПАВ, применяемых в пищевой промышленности. 4. Что называют критической концентрацией мицелообразования (ККМ)? 5. Чем отличается прямая мицелла Гартли от обратной? В какой дисперсионной среде образуется каждая их них? 6. Особенности получения растворов полимеров. Набухание высокомолекулярных веществ. 7. В чем сходство и различие растворов полимеров с коллоидными растворами и с гомогенными растворами. - лабораторная работа (шкала: значение от 0 до 2, количество: 4) раздел дисциплины: Химические свойства углерода. Элементы органической химии Примерное задание: Лабораторная работа № 25 «Углеводороды 1» 1. Каковы физические свойства алканов? 2.На примере гексана охарактеризуйте физические и химические свойства алканов. 3. Какие реакции характерны для алкенов? 4. Каково строение двойной связи в молекуле этилена? 5. Какие свойства алкинов подтверждает реакция с реактивом Толленса? Приведите уравнение указанной реакции для пропина. 6. Сформулируйте правило Зайцева, правило Марковникова. 7. Какое правило лежит в основе получения алкенов из спиртов? Лабораторная работа № 26 «Углеводороды 2» 1. Напишите уравнение реакции получения бутена из бутанола. 2. Почему реакции присоединения в алкенах и алкинах протекают по правилу Марковникова? Сформулируйте указанное правило и поясните его на приме-ре реакции с участием бутина–1. 3. Какие продукты образуются при окислении этилена и ацетилена? 4. Основные лабораторные способы получения алканов, алкенов, алкинов (по выбору преподавателя). 5. Как по характерным реакциям можно показать, что соединение содержит двойные связи? 6. С помощью каких реакций можно отличить этан, этилен, ацетилен? Лабораторная работа № 27 «Углеводороды 3» 1. Напишите структурные формулы пяти изомеров гексана и назовите их по систематической номенклатуре. 2. Среди представленных соединений выберите углеводород, содержащий наибольшее количество атомов углерода. Напишите формулы всех соединений: 1) 2,3-диметилбутан; 2) 2,3,4-триметилпентан; 3) 2,5-диметилгептан; 4) октан. 3. При хлорировании гексадиена-2,4 по типу 1,4 получится: 1) 2,4-дихлоргексан; 2) 2,4-дихлор-3-гексен; 3) 2,5-дихлоргексен-3; 4) другое соединение. Приведите реакцию. Напишите формулы всех указанных соединений. 4. Укажите первичные, вторичные, третичные, четвертичные атомы углерода в алкане: 2,2,3–триметил– 4–этилгексан. 5. Напишите структурные изомеры состава С5Н12, назовите их. 6. Напишите для 2–метилбутана уравнение реакций хлорирования и нитрования (по Коновалову). Лабораторная работа № 28 «Углеводороды 4» 1.По названию вещества составьте его структурную формулу 3–этил–4–изопропилгептин–1. 2.Напишите реакции взаимодействия пропина с водой. 3.Напишите все возможные изомеры алкинов с общей формулой С5Н8 4.Приведите по две реакции получения бензола и любого его гомолога. Назовите все соединения. 5.Напишите реакций хлорирования толуола, в следующих условиях: а) при облучении ультрафиолетом; б) в присутствии катализатора Фриделя–Крафтса. 6.Сформулируйте правила замещения в бензольном кольце. 7.Какие заместители являются ориентантами 1 рода. - лабораторная работа (шкала: значение от 0 до 2, количество: 2) раздел дисциплины: Химическая идентификация, анализ вещества. Биогенные химические элементы. Химизация и биосфера Примерное задание: Лабораторная работа №29 «Качественные реакции на катионы и анионы» 1. Каковы цели и задачи качественного анализа? 2. Приведите качественные реакции обнаружения катионов бария, свинца, серебра, железа, меди, хрома. 3. Приведите качественные реакции обнаружения сульфат-, сульфид -, галогенид-, карбонат - анионов. 4. В трех пробирках находятся растворы солей: сульфата натрия, карбоната натрия и сульфида натрия. Как с помощью одного реактива обнаружить данные соли? 5. Приведите реакции, с помощью которых можно обнаружить сульфат- и сульфид- ионы. Лабораторная работа №30 «Биогенные элементы» 1. Биогенные элементы. Классификация. Макроэлементы и микроэлементы. 2. Макроэлементы. Основные физиологические функции. 3. Микроэлементы. Основные физиологические функции. 4. Влияние концентрации биогенного элемента на состояние организма. Токсичные и нетоксичные элементы. 5. Биогенные элементы в пище. Влияние технологической обработки на состав биогенных элементов в пищевых продуктах. 6. Обогащение пищевых продуктов биогенными микроэлементами. 5. Формы промежуточной аттестации - экзамен - 1 курс, 1 семестр (шкала: значение от 0 до 40) Примерное задание: 1. Периодически изменяющиеся свойства химических элементов (атомные и ионные радиусы, энергия ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность). Укажите, как изменяются основные свойства оксидов в ряду: ВеО - MgO - CaO - SrO - BaO. 2. Закон Гесса и следствия из него. Применение закона Гесса для вычисления тепловых эффектов реакций. Калориметрические измерения. 3. Рассчитайте массы сахарозы и воды, необходимые для приготовления 2 кг раствора с массовой долей сахарозы (С12Н22О11) 1,5%. а) рассчитайте моляльность, молярную долю и молярную концентрацию сахарозы в полученном растворе, если его плотность 1,02 г/см3. б) определите давление насыщенного пара воды над этим раствором при температуре 333К, если давление насыщенного пара над чистой водой при этой же температуре составляет 19,92 кПа. 4. Напишите выражение константы химического равновесия (К°) для реакции: СО2(г) + 4Н2 (г) - СН4 (г) +2Н2О (ж); ?Но298 = -253,0 кДж. Определите, в какую сторону сместится равновесие (влево или вправо) в системе а) при уменьшении температуры; б) при увеличении давления; в) при увеличении концентрации СО2. 5. Используя значения стандартных электродных потенциалов, определите, между какими окислительно-восстановительными системами возможны реакции. Составьте ионно-молекулярные уравнения возможных реакций. PbO2 + 4H+ + 4e = Pb + 2H2O Е° = +0,665 B SeO42- + 4H+ + 2е = Н2SeО3 + Н2О Е° = +1,150 B Ag+ + e = Ag Е° = +0,799 B Критерии оценивания: 35-40 баллов: Обучающийся, достигающий должного уровня: - даёт полный, глубокий, выстроенный логично по содержанию вопроса ответ, используя различные источники информации, не требующий дополнений - доказательно иллюстрирует основные теоретические положения практическими примерами; - способен глубоко анализировать теоретический и практический материал, обобщать его, самостоятельно делать выводы, вести диалог и высказывать свою точку зрения. 27-34 баллов: Обучающийся на должном уровне: - раскрывает учебный материал: даёт содержательно полный ответ, требующий незначительных дополнений и уточнений, которые он может сделать самостоятельно после наводящих вопросов преподавателя; - демонстрирует учебные умения и навыки в области решения практико-ориентированных задач; - владеет способами анализа, сравнения, обобщения и обоснования выбора методов решения практикоориентированных задач. 21-26 баллов: Достигнутый уровень оценки результатов обучения обучающегося показывает: - знания имеют фрагментарный характер, отличаются поверхностью и малой содержательностью; студент раскрывает содержание вопроса, но не глубоко, бессистемно, с некоторыми неточностями; - слабо, недостаточно аргументированно может обосновать связь теории с практикой; - способен понимать и интерпретировать основной теоретический материал по дисциплине. 0-20 баллов: Результаты обучения обучающегося свидетельствуют: - об усвоении им некоторых элементарных знаний, но студент не владеет понятийным аппаратом изучаемой образовательной области (учебной дисциплины); - не умеет установить связь теории с практикой; - не владеет способами решения практико-ориентированных задач. - экзамен - 1 курс, 2 семестр (шкала: значение от 0 до 40) Примерное задание: 1. Углерод. Общая характеристика. Степени окисления. Нахождение в природе. Аллотропия углерода. Химические свойства. Карбиды, получение, свойства. Оксид углерода(II) – восстановитель. Оксид углерода(IV), угольная кислота и ее соли. Растворимость и термическая устойчивость карбонатов и гидрокарбонатов. Применение. Биологическая роль соединений углерода. 2. Разделение смесей неограниченно смешивающихся жидкостей. Простая и фракционная перегонка. 3. Назовите комплексные соединения: Na[Au(CN)2]; [Zn(NH3)4]Br2; K2[Pb(OH)4]. а) определите молярную концентрацию первого комплексного соединения в водном растворе с моляльностью растворенного вещества 0,2 моль/кг (плотность раствора 1,06 г/см3); б) составьте уравнения диссоциации Na[Au(CN)2] в водном растворе; в) приведите выражения констант ступенчатой диссоциации комплексного иона из указанного комплексного соединения; г) определите возможность самопроизвольного протекания процесса комплексообразования (?G°298) в стандартных условиях: Au+ + 2CN- > [Au(CN)2]-, используя величину Куст = 1040. 4. Сколько грамм сахарозы С12Н22О11 (М=342 г/моль) необходимо добавить к 500 г воды, чтобы температура кипения воды повысилась до 100,20С? Эбуллиоскопическая постоянная воды равна 0,52 К•кг/моль. 5. Осуществите превращения, назовите промежуточные и конечные продукты: Бутен-1 + Br2 ---> А + 2КОН спирт ----> В + NaNH2 ----> C + C2H5Br ----> D Критерии оценивания: 35-40 баллов: Обучающийся, достигающий должного уровня: - даёт полный, глубокий, выстроенный логично по содержанию вопроса ответ, используя различные источники информации, не требующий дополнений - доказательно иллюстрирует основные теоретические положения практическими примерами; - способен глубоко анализировать теоретический и практический материал, обобщать его, самостоятельно делать выводы, вести диалог и высказывать свою точку зрения. 27-34 баллов: Обучающийся на должном уровне: - раскрывает учебный материал: даёт содержательно полный ответ, требующий незначительных дополнений и уточнений, которые он может сделать самостоятельно после наводящих вопросов преподавателя; - демонстрирует учебные умения и навыки в области решения практико-ориентированных задач; - владеет способами анализа, сравнения, обобщения и обоснования выбора методов решения практикоориентированных задач. 21-26 баллов: Достигнутый уровень оценки результатов обучения обучающегося показывает: - знания имеют фрагментарный характер, отличаются поверхностью и малой содержательностью; студент раскрывает содержание вопроса, но не глубоко, бессистемно, с некоторыми неточностями; - слабо, недостаточно аргументированно может обосновать связь теории с практикой; - способен понимать и интерпретировать основной теоретический материал по дисциплине. 0-20 баллов: Результаты обучения обучающегося свидетельствуют: - об усвоении им некоторых элементарных знаний, но студент не владеет понятийным аппаратом изучаемой образовательной области (учебной дисциплины); - не умеет установить связь теории с практикой; - не владеет способами решения практико-ориентированных задач. 6. Балльная система оценивания по дисциплине ОФО Семестр (Курс) - 1 (1) Форма текущего контроля Раздел дисциплины Максимальный балл коллоквиум Растворы 30 лабораторная работа Основы химической кинетики 2 лабораторная работа Основы химической термодинамики 4 лабораторная работа Растворы 8 лабораторная работа Строение вещества 8 лабораторная Электрохимические процессы 8 Максимальный приведенный балл работа Максимальный текущий балл 60 Промежуточная аттестация 60 экзамен Максимальный аттестационный балл 40 Общий балл по дисциплине 100 40 100 Семестр (Курс) - 2 (1) Форма текущего контроля Раздел дисциплины Максимальный балл коллоквиум Свойства химических элементов и их соединений 30 лабораторная работа Коллоидно-дисперсные системы 4 лабораторная работа Свойства химических элементов и их соединений 8 лабораторная работа Фазовые равновесия 6 лабораторная работа Химическая идентификация, анализ вещества. Биогенные химические элементы. Химизация и биосфера 4 лабораторная работа Химические свойства углерода. Элементы 8 органической химии Максимальный текущий балл 60 Промежуточная аттестация Максимальный приведенный балл 60 экзамен Максимальный аттестационный балл 40 Общий балл по дисциплине 100 40 100 Общий балл по дисциплине за семестр складывается из результатов, полученных по формам текущего контроля в течение семестра и аттестационного балла. Оценка успеваемости по дисциплине в семестре пересчитывается по приведенной 100-балльной шкале независимо от шкалы, определенной преподавателем. Перевод баллов из 100-балльной шкалы в числовой и буквенный эквивалент: - для экзамена, зачета с оценкой, курсовой работы (форма контроля из учебного плана): Сумма баллов Отметка Буквенный эквивалент 86-100 5 Отлично 66-85 4 Хорошо 51-65 3 Удовлетворительно 0-50 2 Неудовлетворительно 7. Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины. Электронно-библиотечные системы основная литература 1. Гельфман, М.И. Коллоидная химия [Электронный ресурс] : учеб. / М.И. Гельфман, О.В. Ковалевич, В.П. Юстратов. — Электрон. дан. — Санкт-Петербург : Лань, 2017. — 336 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/91307. — Загл. с экрана. 2. Гельфман, М.И. Неорганическая химия [Электронный ресурс] : учеб. пособие / М.И. Гельфман, В.П. Юстратов. — Электрон. дан. — Санкт-Петербург : Лань, 2009. — 528 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/4032. — Загл. с экрана. 3. Гельфман, М.И. Химия [Электронный ресурс] : учеб. / М.И. Гельфман, В.П. Юстратов. — Электрон. дан. — Санкт-Петербург : Лань, 2008. — 480 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/4030. — Загл. с экрана. 4. Юстратов, В.П. Фазовые равновесия. Коллоидно-дисперсные системы. Растворы высокомолекулярных веществ [Электронный ресурс] : учеб. пособие / В.П. Юстратов. — Электрон. дан. — Кемерово : КемТИПП, 2017. — 79 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/102671. — Загл. с экрана. 5. Юстратов, Владимир Петрович. Основы химии [Текст] : учеб. пособие для бакалавров напр. 260000 "Технология продовольственных продуктов и потребительских товаров" всех форм обучения / В. П. Юстратов, Л. Н. Мартыновская. - Кемерово : КемТИПП, 2011. - 203 с. дополнительная литература 1. Ахметов, Н.С. Общая и неорганическая химия [Электронный ресурс] : учеб. — Электрон. дан. — Санкт-Петербург : Лань, 2014. — 752 с. — Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/50684. — Загл. с экрана. 2. Пыжова, Лидия Яковлевна. Основные понятия и законы химии. Классы неорганических соединений [Текст] : метод. указания для студ. вузов всех спец. и всех форм обучения / Л. Я. Пыжова, Р. Н. Сенова . - Кемерово : КемТИПП, 2009. - 31 с. 3. Сборник контрольных заданий для самостоятельной работы по химии [Текст] : для самостоят. работы студ. вузов, обуч. по дисц. "Общая и неорганическая химия", "Неорганическая химия", "Химия" всех форм обуч. / И. В. Проскунов [и др.] ; КемТИПП, каф. общей и неорганической химии. - Кемерово : КемТИПП, 2012. - 81 с. 4. Юстратов, Владимир Петрович. Лабораторный практикум по неорганическойхимии [Текст] : учеб. пособие для студ. технолог. спец. / В. П. Юстратов, Л. А. Сенчурова, И. В. Проскунов ; КемТИПП. Кемерово : КемТИПП, 2007. - 104 с. 8. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине, включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем 1.Лицензионное программное обеспечение (Microsoft Office Std Dev SL A Each Academic Non-Specific Standart (Договор №34-Э от 27.04.2020 г., ООО "Компьютерные информационные системы"), Windows 7 (Microsoft Azure Dev Tools for Teaching - Договор №2005/ KMR от 20.05.2019 г., товарная накладная №35 от 08.07.2019 г., ИП Козлов Федор Александрович), Windows Professional 10 (Microsoft Azure Dev Tools for Teaching - Договор №2005/ KMR от 20.05.2019 г., товарная накладная №35 от 08.07.2019 г., ИП Козлов Федор Александрович)) 2.Свободное программное обеспечение (Adobe Acrobat Reader, Google Chrome) 9. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине Номер аудитори Наименование помещений для проведения всех видов учебной деятельности, предусмотренной учебным планом, в том числе Адрес (местоположение) и помещения для самостоятельной работы, с указанием перечня основного оборудования, учебно-наглядных пособий и используемого программного обеспечения помещений для проведения всех видов учебной деятельности, предусмотренной учебным планом (в случае реализации образовательной программы в сетевой форме дополнительно указывается наименование организации, с которой заключен договор) 3 лек. Лекционная. Учебная аудитория для проведения: занятий лекционного типа Специализированная (учебная) мебель: учебная мебель, доска меловая Оборудование для презентации учебного материала: мультимедийный проектор, компьютер, монитор преподавателя, звуковая система 650056, Кемеровская область, г. Кемерово, б-р Строителей, д.47 7503 Учебная аудитория. Учебная аудитория для проведения: групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Специализированная (учебная) мебель: учебная мебель Оборудование для презентации учебного материала: переносное мультимедийное оборудование: ноутбук, переносной экран, мультимедийный проектор, колонки 650056, Кемеровская область, г. Кемерово, б-р Строителей, д.47 7519 Учебная лаборатория. Учебная аудитория для проведения: занятий лабораторного типа Специализированная (учебная) мебель: учебная мебель, доска меловая Лабораторное оборудование: шкаф вытяжной ЛФ-321, прибор «Анион 410», комплект оборудования ЛФКТ-42 650056, Кемеровская область, г. Кемерово, б-р Строителей, д.47 7523 Учебная лаборатория. Учебная аудитория для проведения: занятий лабораторного типа, групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Специализированная (учебная) мебель: учебная мебель, доска меловая Лабораторное оборудование: дистиллятор ДЭ-4, комплект оборудования ЛФКТ-42, шкаф вытяжной ЛФ-321 650056, Кемеровская область, г. Кемерово, б-р Строителей, д.47 10. Образовательные технологии Наименование образовательной технологии Дифференцированное обучение Краткая характеристика Технология обучения, целью которой является создание оптимальных условий для выявления задатков, развития интересов и способностей обучающихся через разделение на группы, подразумевает наличие разных уровней учебных требований к группам в овладении ими содержанием образования. Проблемное обучение Поисковые методы, постановка познавательных задач с учетом индивидуального социального опыта и особенностей обучающихся, построение проблемной ситуации (задачи) и обучение умению находить оптимальное решение для выхода из этой ситуации. 11. Особенности реализации дисциплины для инвалидов и лиц с ограниченными возможностями здоровья Для осуществления процедур текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации обучающихся созданы фонды оценочных средств, адаптированные для инвалидов и лиц с ограниченными возможностями здоровья и позволяющие оценить достижение ими запланированных в основной образовательной программе результатов обучения и уровень сформированности всех компетенций, заявленных в образовательной программе. Форма проведения текущей аттестации для студентов-инвалидов устанавливается с учетом индивидуальных психофизических особенностей (устно, письменно на бумаге, письменно на компьютере, в форме тестирования и т.п.). При тестировании для слабовидящих студентов используются фонды оценочных средств с укрупненным шрифтом. На экзамен приглашается сопровождающий, который обеспечивает техническое сопровождение студенту. При необходимости студенту-инвалиду предоставляется дополнительное время для подготовки ответа на экзамене (или зачете). Обучающиеся с ограниченными возможностями здоровья и обучающиеся инвалиды обеспечиваются печатными и электронными образовательными ресурсами (программы, учебники, учебные пособия материалы для самостоятельной работы и т.д.) в формах, адаптированных к ограничениям их здоровья и восприятия информации: 1) для инвалидов и лиц с ограниченными возможностями здоровья по зрению: • для слепых: задания для выполнения на семинарах и практических занятиях оформляются рельефно-точечным шрифтом Брайля или в виде электронного документа, доступного с помощью компьютера со специализированным программным обеспечением для слепых, либо зачитываются ассистентом; письменные задания выполняются на бумаге рельефно-точечным шрифтом Брайля или на компьютере со специализированным программным обеспечением для слепых либо надиктовываются ассистенту; обучающимся для выполнения задания при необходимости предоставляется комплект письменных принадлежностей и бумага для письма рельефно-точечным шрифтом Брайля, компьютер со специализированным программным обеспечением для слепых; • для слабовидящих: обеспечивается индивидуальное равномерное освещение не менее 300 люкс; обучающимся для выполнения задания при необходимости предоставляется увеличивающее устройство; возможно также использование собственных увеличивающих устройств; задания для выполнения заданий оформляются увеличенным шрифтом; 2) для инвалидов и лиц с ограниченными возможностями здоровья по слуху: • для глухих и слабослышащих: обеспечивается наличие звукоусиливающей аппаратуры коллективного пользования, при необходимости обучающимся предоставляется звукоусиливающая аппаратура индивидуального пользования; предоставляются услуги сурдопереводчика; • для слепоглухих допускается присутствие ассистента, оказывающего услуги тифлосурдопереводчика (помимо требований, выполняемых соответственно для слепых и глухих); 3) для лиц с тяжелыми нарушениями речи, глухих, слабослышащих лекции и семинары, проводимые в устной форме, проводятся в письменной форме; 4) для инвалидов и лиц с ограниченными возможностями здоровья, имеющих нарушения опорнодвигательного аппарата: • для лиц с нарушениями опорно-двигательного аппарата, нарушениями двигательных функций верхних конечностей или отсутствием верхних конечностей: письменные задания выполняются на компьютере со специализированным программным обеспечением или надиктовываются ассистенту; выполнение заданий (тестов, контрольных работ), проводимые в письменной форме, проводятся в устной форме путем опроса, беседы с обучающимся.
