Лекции: 72 ч. Лабораторные занятия: 72 ч Семинары: 36 ч Самостоятельная работа студента: 70 ч



Скачать 115.07 Kb.
Дата20.10.2012
Размер115.07 Kb.
ТипЛекции
Выдержка из рабочей программы общепрофессиональной дисциплины «Физическая химия». Часть 1.

для студентов специальности 011000- химия.
Выписка из учебного плана:

Курс: 3


Семестр: 5

Лекции: 72 ч.

Лабораторные занятия: 72 ч

Семинары: 36 ч

Самостоятельная работа студента: 70 ч

Количество часов в неделю: 10 ч

Количество недель: 18

Всего : 268 ч

Формы оценки знаний: зачет и экзамен


Составитель : доцент, к.х.н. В.В. Могилева
Рабочая программа дисциплины составлена в соответствии с «ГОС ВПО. Специальность 011000-химия. Квалификация-химик», утвержденным 10.03.2000г., и учебным планом ХО БГФ; а также на основании программы по физической химии в сборнике « Программы дисциплин образовательной программы по специальности 011000- Химия»: Для государственных университетов.- М.: Изд-во Моск. ун-та, 1999- 233 с.
1. Требования ГОС ВПО

  1. Требования к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы подготовки дипломированного специалиста по специальности 011000- Химия. ОПД.Ф.04.Физическая химия

Постулаты и законы химической термодинамики, термохимия, термодинамические функции и фундаментальные уравнения Гиббса термодинамическая теория растворов правило фаз Гиббса и его применение к гетерогенным равновесиям химические и адсорбционные равновесия основы линейной неравновесной термодинамики постулаты статистической термодинамики, сумма по состояниям, вычисления термодинамических функций, статистическая термодинамика реального газа и конденсированного состояния вещества.

7.1.4. Требования по общеобразовательным дисциплинам.

Дипломированный специалист должен

  • понимать основы физической химии как теоретического фундамента современной химии;

  • владеть основами химической термодинамики, теории растворов и фазовых равновесий, элементами статистической термодинамики;

  • владеть основными законами физической химии.




  1. Принципы построения и цели курса

    1. Принципы построения курса


Курс построен в соответствии с требованиями ГОС по общепрофессиональным дисциплинам, типовой учебной программой, разработанной на ХФ МГУ, и учебным планом специальности «Химия».
Главная цель курса заключается в том, чтобы освоить теоретические и практические основы химической термодинамики, теории растворов и фазовых равновесий, элементов статистической термодинамики.
Ядро курса составляют следующие разделы: основы химической термодинамики, растворы, фазовые равновесия, химические и адсорбционные равновесия, элементы статистической термодинамики и элементы линейной термодинамики необратимых процессов.

Требования на входе:

  • Знать теоретические основы неорганической и органической химии;

  • Знать метрологические основы химического анализа;

  • Знать основы дифференциальных и интегральных вычислений;

  • Знать основы теории вероятности и математической статистики;

  • Уметь подвергнуть результаты измерений математико- статистической обработке


Уровень требований соответствует Стандарту.
Соотношение между теоретической и практической частями курса составляет 1: 1,5 . Соотношение между аудиторными и внеаудиторными занятиями составляет 2,6: 1,0. 70 ч. самостоятельной работы студент расходует на подготовку к лабораторным занятиям, семинарам и коллоквиумам.

Основные понятия курса


  • Термодинамические системы, термодинамические переменные, обратимые и необратимые процессы, уравнение состояния;

  • Теплота, работа, внутренняя энергия, энтальпия, теплота химической реакции, энтальпия образования, энтальпия сгорания, теплоемкость;

  • Энтропия, характеристические функции, энергия Гиббса, энергия Гельмгольца;

  • Калорические и термические переменные, химический потенциал, летучесть;

  • Раствор, идеальный раствор, давление насыщенного пара жидких растворов, стандартные состояния, растворимость;

  • Осмотические явления, осмотическое давление, мембранные равновесия;

  • Парциальные мольные величины, равновесие жидкость- пар, двухкомпонентные системы, диаграммы состояния, ректификация, азеотропные смеси;

  • Гетерогенные системы, фазы, компоненты, степень свободы;

  • Однокомпонентные системы, фазовые переходы первого рода, теплоты испарения, теплоты сублимации;

  • Диаграммы состояния двухкомпонентных систем, анализ диаграмм состояния, твердые растворы, химические соединения с конгруэнтной и инконгруэнтной точкой плавления, эвтектическая и перитектическая точки, трехкомпонентные системы, треугольник Гиббса;

  • Закон действия масс, константы равновесия, химическая переменная, химическое равновесие;

  • Работа химической реакции, изотерма Вант- Гоффа, химическое сродство, изохора и изобара химической реакции, выход продуктов химической реакции, приведенная энергия Гиббса, гетерогенные химические равновесия;

  • Адсорбционные равновесия, адсорбент, адсорбат, хемосорбция, физическая адсорбция, мономолекулярная и полимолекулярная адсорбция, изотерма и изобара адсорбции, константа адсорбционного равновесия, хроматография, поверхность адсорбента;

  • Молекулярная система, микро- и макросостояние системы, статистические средние макроскопических величин, молекулярная сумма по состояниям;

  • Потоки, силы, открытые и закрытые системы, стационарное состояние системы.


Курс построен так, что обеспечивает применение таких методов теоретического познания как обобщение, анализ и синтез, классификация, сравнение и обьяснение; а также применение таких методов эмпирического познания как наблюдение, опыт и эксперимент.
Курс является базисом для следующих общепрофессиональных и специальных дисциплин: коллоидная химия, высокомолекулярные соединения, химическая технология и моделирование технологических процессов, химические основы жизнедеятельности.
В курсе можно научиться производить термодинамические расчеты, прогнозировать характер и направление химического равновесия, производить статистические расчеты термодинамических свойств газов, жидкостей и кристаллов, измерять тепловые эффекты химических реакций, определять молекулярную массу растворенного вещества криоскопическим методом, исследовать равновесия пар- жидкий раствор и строить диаграмму температура- состав и состав пара- состав жидкости, определять температуру расслоения жидких смесей, получать диаграммы состояния двухкомпонентных и трехкомпонентных систем, определять константы равновесия реакции при различных температурах, получать изотермы адсорбции.


    1. . Цели курса




  1. Иметь представление о месте курса в системе общепрофессиональных дисциплин.

  2. Ориентироваться в возможностях применения основных законов физической химии для решения конкретных задач.

  3. Знать предмет, цель и задачи курса как теоретического фундамента современной химии.

  4. Знать понятийный и математический аппарат курса.

  5. Знать теорию химической термодинамики.

  6. Знать основные законы теории растворов, фазовых равновесий химических и адсорбционных равновесий.

  7. Уметь рассчитывать термодинамические величины химических реакций.

  8. Уметь определять направление химической реакции.

  9. Уметь прогнозировать смещение химического равновесия.


6.Контролирующие материалы
Контроль деятельности студента осуществляется на каждом занятии в виде проверочных работ, опросов, тестовых заданий, контрольных работ, зачете и экзамена, а также проверки остаточных знаний.
Тест для входного контроля:


  1. Напишите уравнение последовательной ступенчатой диссоциации фосфорной кислоты и выражение константы диссоциации по каждой ступени диссоциации.

  2. Какие соли подвергаются гидролизу: (NH4)2 CO3 , Pb(NO3)2, KCl ? Для гидролизующихся солей напишите уравнение реакций гидролиза в ионно- молекулярном виде.

  3. Вычислить концентрацию ионов водорода и гидроксид- ионов в растворе, рН которого равен 7,6.

  4. Методом полуреакций подберите коэффициенты в схеме:

SO2 + K2Cr2O7 +H2SO4 K2SO4 + Cr2 (SO4)3+ H2O

  1. Вычислите концентрацию HCl в желудочном соке , если на титрование 10,00 мл сока с метиловым оранжевым израсходовано 3,10 мл раствора щелочи, молярная концентрация эквивалента которого равна 0,0980 моль/л.

  2. Одинакова или нет геометрическая конфигурация молекул BF3 и PF3 ?

Ответ мотивируйте.

  1. Какова масса 2 л СО2?

  2. Какой обьем занимает 1 кг пропана?

  3. Какой обьем ацетилена при н.у. получится при взаимодействии с водой 10 кг карбида кальция, содержащего 10% примесей?


Контрольная работа по термодинамике проводится по билетам типа:

Билет №1


  1. Сформулируйте закон Гесса.

  2. Стандартная теплота образования жидкого бензола при 298 К равна 49,04 кДж/ моль. Напишите уравнение реакции, к которой относится этот тепловой эффект.

  3. Зависимость теплоемкости алюминия от температуры выражается уравнением: Ср= 0,7649 +4,581 10-4 Т Дж/гК, т. плавления алюминия 958,7 К, его уд.теплота плавления 382,2 Дж/г. Вычислить какое количество теплоты потребуется на то, чтобы получить 500 г расплавленного алюминия при температуре плавления, если начальная его темература была 298 К.

  4. Лемма Карно и теорема Карно-Клаузиуса.

  5. Укажите методы вычисления летучести газов из опытных данных.

  6. Рассчитайте изменение энтропии для 50 кратного обратимого раширения 2 моль идеального газа при постоянной температуре. Изменится ли и как величина изменения энтропии, если расширение провести необратимо?

  7. Рассчитайте стандартное изменение энтропии и изобарного потенциала при 298 К для реакции: 4NO+ 6H2O (ж) 4NH3 +5O2 пользуясь справочными данными.



Вопросы к коллоквиуму по теме: “Адсорбционное равновесие”:


  1. Что такое адсорбция? Дайте определение адсорбции по Гиббсу. Расскажите о классификации адсорбционных процессов.

  2. Что такое изотерма, изобара и изостера адсорбции? Существует ли взаимосвязь этих уравнений?

  3. Выведите ур. Изотермы Ленгмюра. Какие допущения при этом используются? Как сопоставить это уравнение с опытом?

  4. Что такое локализованная и нелокализованная адсорбция? Как отличить эти случаи?

  5. Что такое полимолекулярная адсорбция? Выведите ур.БЭТ.

  6. Как определить поверхность адсорбента, изучая полимолекулярную адсорбцию? В каких случаях результаты будут недостоверными ?

  7. Расскажите об адсорбции на энергетически неоднородной поверхности. Рассмотрите изотерму Фрейндлиха.

  8. Что является причиной повышения химического потенциала компонента в дисперсной фазе? Напишите соответствующее уравнение.

  9. Расскажите о термодинамической теории зарождения новой фазы.


Подобного типа билеты и вопросы к коллоквиумам составлены и по всем другим разделам курса. Следует отметить, что количество задач и заданий в билете может изменяться.

Зачет проходят по тестам типа:

Билет №1


  1. Можно ли говорить о теплоте и работе, как формах энергии, характеризующих состояние системы?

1) Да; 2) Нет; 3) Не знаю.

  1. Определить количество теплоты, необходимое для нагревания 5 г азота от 150 до 25рс при постоянном обьеме.

1)37,1 Дж; 2) 38,2 Дж; 3)-37,1 Дж.

3. Укажите, с помощью каких функций получают следующие соотношения Максвелла, имеющие наибольшее практическое применение:



  1. U и H; 2) H и G 3) F и G

4.Техническая СН3СООН замерзает при 16,40С. Температура замерзания чистой СН3СООН 16,70С, ее криоскопическая константа 3,9. Определить, моляльную концентрациюпримесей в технической уксусной кислоте.

1) 0,08; 2) 0,095; 3) 0,07

5.Для реакции 2СО2 2СО + О2 Кр=4,03310-16 н/м2 при 10000К. Вычислить константу равновесия этой реакции при 20000 К, если среднее значение теплового эффекта Qр=561,3 кДж/моль.

1) 1,91 10-4 кН/м2; 2) 1,9110-2 кН/м2; 3) 1,71 10-4 кН/м2
Образцы экзаменационных билетов

Билет №1


  1. Уравнение состояния идеальных и реальных газов.

  2. Термодинамический вывод закона Рауля из условия равенства химических потенциалов компонента в жидкой и паровой фазах. Отклонения от закона Рауля.

  3. Гетерогенные химические равновесия и особенности их термодинамического описания.

Билет №2


  1. Постулат Планка и абсолютная энтропия.

  2. Диаграмма состояния серы.

  3. Работа химической реакции. Изотерма Вант- Гоффа. Изменение энергии Гиббса и энергии Гельмгольца и направление химической реакции.



7. Литература


  1. Основная литература

  1. Герасимов Я.И. и др. Курс физической химии: В 2 т.М. Госхимиздат,1963,1969. Т.1 592 с.Т.2. 624 с.

  2. Полторак О.М. Термодинамика в физической химии: Учеб.М.: Высш.шк.,1991.319 с.

  3. Физическая химия/ Под ред.Б.Н.Никольского.Л.: Химия,1987.472 с.

  4. Физическая химия/ Под ред.К.С.Краснова: В 2 т. Высш.шк. 1995. Т.1. 512с. Т.2.319 с.

  5. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия: Учеб. для хим.- техн.вузов/ Под ред А.Г. Стромберга.- 3- е изд., испр. и доп.- М.: Высш.шк., 1999.-527 с: ил.

  6. Картушинская А.И. и др. Сборник задач по химической термодинамике. М.: Высш.шк. 1973.224 с.

  7. Методические указания к практикуму по физической химии: Якутск.1985.68 с.

  8. В.В. Могилева . Лабораторные работы по физической химии: Метод указания. Якутск,1996.24 с.

  9. В.В. Могилева. Вопросы и задачи по физической химии: Метод указания. Якутск,2001.31 с.




  1. Дополнительная литература

  1. Еремин Е.Н. Основы химической термодинамики: Учеб.пособие, М.: Высш.шк.,1978.392 с.

  2. Эткинс П. Физическая химия: в 2 т.М.Мир.1980.т.М.Мир. 1980.Т.1 582 с. Т.2.584 с.

  3. Киселева Е.В., Каретникова Г.С., Кудряшов И.В. Сборник примеров и задач по физической химии.М.: Высш.шк. 1983.456 с.

  4. Смирнова Н.А. Методы статистической термодинамики и физической химии: Учеб.пособие. М.:Высш.шк., 1982,456 с.

  5. Лабовиц Л., Аренс Дж. Задачи по физической химии с решениями. М.: Мир, 1972. 444 с.

  6. Фролов Ю.Г., Белик В.В. Физическая химия. М.: Химия. 1993

Похожие:

Лекции: 72 ч. Лабораторные занятия: 72 ч Семинары: 36 ч Самостоятельная работа студента: 70 ч iconСеминары нет Зачёт нет лабораторные занятия 16 часов самостоятельная работа 2 часа в неделю
Программа утверждена на заседании кафедры математических основ управления 18 марта 2005 г
Лекции: 72 ч. Лабораторные занятия: 72 ч Семинары: 36 ч Самостоятельная работа студента: 70 ч iconТематический план дисциплины п/№ Тема Лекции, час. Семинарские (Лабораторные) занятия, час Самостоятельная и индивидуальная работа, час

Лекции: 72 ч. Лабораторные занятия: 72 ч Семинары: 36 ч Самостоятельная работа студента: 70 ч iconТематический план дисциплины п/№ Тема Лекции, час. Семинарские (Лабораторные) занятия, час Самостоятельная и индивидуальная работа, час

Лекции: 72 ч. Лабораторные занятия: 72 ч Семинары: 36 ч Самостоятельная работа студента: 70 ч iconЛекции: 36 ч. Индивидуальные занятия: 4 ч Самостоятельная работа студента: 36 ч Всего : 72 ч. Формы оценки знаний: зачет
Демонстрационная версия рабочей программы естественно- научной дисциплины «Хемометрика»
Лекции: 72 ч. Лабораторные занятия: 72 ч Семинары: 36 ч Самостоятельная работа студента: 70 ч iconТематический план изучения дисциплины для студентов отделения дневного обучения п/п№ Тема Лекции, час Семинарские (лабораторные) занятия, час Самостоятельная и индивидуальная работа, час

Лекции: 72 ч. Лабораторные занятия: 72 ч Семинары: 36 ч Самостоятельная работа студента: 70 ч iconСеминары нет Зачет Vсеместр лабораторные занятия нет Самостоятельная работа 2 часа в неделю
Информация, данные, знания. Аспекты работы с данными. Понятие об информационных технологиях. Особенности информационных систем. Задачи,...
Лекции: 72 ч. Лабораторные занятия: 72 ч Семинары: 36 ч Самостоятельная работа студента: 70 ч iconЛекции час. Лабораторные занятия, час. Самостоятельная и инд работа, час Итого часов по теме
Задачи линейной алгебры. Прямые и итерационные методы решения систем линейных алгебраических уравнений
Лекции: 72 ч. Лабораторные занятия: 72 ч Семинары: 36 ч Самостоятельная работа студента: 70 ч iconЛекции 34 часа Лабораторные занятия 34 часа Практические занятия 17 часов Самостоятельная работа 34 часа
Для этой цели введен раздел “Основы анализа программ”. Кроме того используется значительное количество тестов, развивающих навыки...
Лекции: 72 ч. Лабораторные занятия: 72 ч Семинары: 36 ч Самостоятельная работа студента: 70 ч iconЛекции (час) 158 Экзамен 7,8,9 (семестр) Лабораторные занятия (час) 230 Самостоятельная работа (час) 434 Иваново 2004 г
Рабочая учебная программа составлена на основании требований гос высшего профессионального образования
Лекции: 72 ч. Лабораторные занятия: 72 ч Семинары: 36 ч Самостоятельная работа студента: 70 ч iconТематический план изучения дисциплины п/№ Тема Лекции, час Семинарские (Лабораторные) занятия, час Самостоятельная и индивидуальная работа, час
Обычаи, нравы, верования древних германцев. Основные племенные группировки: северные, южные германцы
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org