19

Место дисциплины в структуре ООП. 3isu.ru/filearchive/edu_files/05.07.2019_11:33:09_B... · Успехи и ограничения теории Вернера

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Место дисциплины в структуре ООП. 3isu.ru/filearchive/edu_files/05.07.2019_11:33:09_B... · Успехи и ограничения теории Вернера
Page 2: Место дисциплины в структуре ООП. 3isu.ru/filearchive/edu_files/05.07.2019_11:33:09_B... · Успехи и ограничения теории Вернера

2

Содержание стр. 1. Цели и задачи дисциплины. 3 2. Место дисциплины в структуре ООП. 3 3. Требования к результатам освоения дисциплины. 3 4. Объем дисциплины и виды учебной работы. 5 5. Содержание дисциплины. 5 5.1 Содержание разделов и тем дисциплины. 5 5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами. 12 5.3 Разделы и темы дисциплин и виды занятий. 13 6. Перечень семинарских, практических занятий и лабораторных работ. 6.1 План самостоятельной работы студентов 15 6.2 Методические указания по организации самостоятельной работы студентов 15 8.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины: 15 а) федеральные законы и нормативные документы (при наличии); б) основная литература; в) дополнительная литература; г) программное обеспечение; д) базы данных, поисково-справочные и информационные системы 9. Материально-техническое обеспечение дисциплины. 18 10. Образовательные технологии. 20 11. Оценочные средства. (ОС). 20

Page 3: Место дисциплины в структуре ООП. 3isu.ru/filearchive/edu_files/05.07.2019_11:33:09_B... · Успехи и ограничения теории Вернера

3

1. Цели и задачи дисциплины: Цель дисциплины – показать роль общей химии и неорганической химии неметаллов в системе наук, дать представление об основных свойствах и методах исследования неорганических соединений, научить использовать базис законов и понятий общей химии для усвоения и интерпретации углубленных знаний по другим разделам химии, содействовать развитию научного мировоззрения студентов. Задачи. В результате изучения данного курса студенты должны познакомиться с теоретическими основами базовых разделов химии, освоить основные закономерности протекания различных типов химических реакций с участием неорганических веществ, основные методы и приемы работы в лабораториях неорганической химии. 2. Место дисциплины в структуре ООП: Дисциплина «Общая химия. Химия неметаллов» относится к базовой части учебного плана (Б.1.Б.12). Современная общая и неорганическая химия базируется на основных положениях химии, усвоенных студентами в процессе изучения этого предмета в школе. Курс общей и неорганической химии имеет фундаментальное значение в становлении специалиста широкого профиля, химика-исследователя и химика-преподавателя (вуза, школы), и является первым вузовским химическим курсом. Освоение дисциплины является необходимой основой для последующего изучения дисциплин «Аналитическая химия», «Физическая химия», «Химическая технология», «Химия окружающей среды», «Бионеорганическая химия», «Кристаллохимия», «Химия природных вод и промстоков», «Современные методы исследования неорганических объектов», курсов по выбору студентов, для выполнения квалификационных работ. 3. Требования к результатам освоения дисциплины: 3.1 Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих общекультурных компетенций: - способностью использовать полученные знания теоретических основ фундаментальных разделов химии при решении профессиональных задач (ОПК-1); 3.2 Выпускник должен обладать следующими профессиональными компетенциями (ПК): - владением системой фундаментальных химических понятий (ПК-3);

Page 4: Место дисциплины в структуре ООП. 3isu.ru/filearchive/edu_files/05.07.2019_11:33:09_B... · Успехи и ограничения теории Вернера

4

- владением методами безопасного обращения с химическими материалами с учетом их физических и химических свойств (ПК-7). В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: теоретические основы общей и неорганической химии (состав, строение и химические свойства основных простых веществ и химических соединений, связь строения вещества и протекания химических процессов) (ПК-3) Уметь: работать с простейшей химической посудой и неорганическими реактивами, проводить экспериментальные исследования и демонстрационные эксперименты по заданной методике, работать на аппаратуре, применяемой в исследованиях неорганических объектов, применять основные законы химии при обсуждении полученных результатов, подготовить отчет о выполненной работе (ПК-7). Владеть: методами и способами синтеза неорганических веществ, навыками описания свойств веществ на основе закономерностей, вытекающих из периодического закона и Периодической системы элементов (ОПК-1, ПК-7) 4. Объем дисциплины и виды учебной работы Вид учебной работы Всего часов / зачетных единиц

Семестры 1 Аудиторные занятия (всего) 172/4.8 172 В том числе: - - - - - Лекции 72/2,0 72 Лабораторные работы (ЛР) 90/2.5 90 КСР 10/0,3 10 Самостоятельная работа (всего) 134/3,7 134 Контактная работа 184 Вид промежуточной аттестации (экзамен) 54/1,5 54 Контактная работа (всего) 172/4.8 172 Всего часов Зачетных единиц 360 360 10 10

Page 5: Место дисциплины в структуре ООП. 3isu.ru/filearchive/edu_files/05.07.2019_11:33:09_B... · Успехи и ограничения теории Вернера

5

5. Содержание дисциплины 5.1. Содержание разделов и тем дисциплины 1.1. ВВЕДЕНИЕ (2 часа) Место общей химии в системе химических наук. Основные этапы развития науки. Закон сохранения материи и энергии. Основные стехиометрические законы химии. Атомно-молекулярная теория. Химическая атомистика. 1.2. СТРОЕНИЕ АТОМА (36 часов) Развитие представлений о строении атома. Модель Дж. Томсона. Общая характеристика атомных спектров. Спектр атома водорода. Планетарная модель Резерфорда. Теория строения атома Н. Бора. Вклад Зеемана и Зоммерфельда в развитие теории Бора. Понятие о квантовой механике. Двойственная природа микрообъектов. Соотношение де Бройля. Соотношение неопределенностей, принцип неопределенности Гейзенберга. Уравнение Шредингера. Волновая функция, ее физический смысл. Решение уравнения Шредингера для одномерного потенциального ящика. Дискретность энергии электрона. Понятие о трехмерном потенциальном ящике. Результаты решения уравнения Шредингера для атома водорода. Понятие о квантовых числах электрона в атоме, спин. Многоэлектронные атомы. Принцип минимума энергии, принцип Паули, правило Хунда (принцип максимальной мультиплетности). Емкость электронных оболочек. Электронные конфигурации атомов в их основных состояниях. 1.3. ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ (17 часов) Предыстория открытия закона (триады Деберейнера, спираль де Шанкуртуа, закон октав). Роль Менделеева и Мейера в открытии и развитии периодического закона. Закон Мозли. Современное состояние периодического закона. Периодическая система с точки зрения строения атома (радиусы атомов и ионов, энергия и потенциал ионизации, константа экранирования, сродство к электрону, электроотрицательность, степень окисления и валентность). Электронные аналоги. Понятие о кайносимметрии. Перспективы развития периодической системы. 1. 4. РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ (53 часа) Типы химической связи. Экспериментальные характеристики химической связи (длина связи, направленность связи, энергия связи). Количественная оценка полярности связи. Дипольный момент. Понятие об ионной связи. Теория и энергетика ионной связи. Ненаправленность и ненасыщенность ионной связи. Ковалентная связь. Природа ковалентной связи. Квантовомеханические методы описания химической связи. Метод валентных связей. Валентность в рамках МВС. Донорно-акцепторный механизм образования ковалентной связи. Поляризация ковалентной связи. Направленность и насыщенность ковалентной связи. Концепция гибридизации. Кратность связи, σ- и π-связи. Метод молекулярных орбиталей. Связывающие, разрыхляющие и несвязывающие орбитали. Порядок связи. Строение простейших двухатомных (гомоядерных и гетероядерных) частиц по методу МО ЛКАО. Изоэлектронные системы. Парамагнетизм.

Page 6: Место дисциплины в структуре ООП. 3isu.ru/filearchive/edu_files/05.07.2019_11:33:09_B... · Успехи и ограничения теории Вернера

6

Межмолекулярное взаимодействие. Виды межмолекулярного взаимодействия. Ван-дер-ваальсовы силы: ориентационный, индукционный и дисперсионный эффекты. Водородная связь. Различия в физических свойствах веществ с различным типом химической связи. 1.5. КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ (29 часов) Общая характеристика комплексных соединений. Центральный атом. Лиганды. Координационное число. Внутренняя сфера. Внешняя сфера. Классификации комплексных соединений. Номенклатура комплексных соединений. Теоретическое и прикладное значение комплексных соединений. Изомерия комплексных соединений. Координационная теория Вернера как первая удачная попытка теоретического объяснения строения комплексных соединений. Успехи и ограничения теории Вернера. Метод валентных связей, теория кристаллического поля, теория поля лигандов и метод молекулярных орбиталей применительно к химической связи в комплексных соединениях. 1.6. ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ (25 часов) Понятие о химической термодинамике. Термодинамические системы. Функции состояния. Понятие о внутренней энергии. Первое начало термодинамики. Теплота, работа и изменение энергии при химической реакции. Энтальпия, ее изменение в химическом процессе. Закон Лавуазье-Лапласа. Закон Гесса, его практическое значение. Энтальпия образования. Энтальпия сгорания. Энтальпия реакции. Понятие о стандартном состоянии. Стандартная энтальпия. Зависимость энтальпии от температуры. Изменение энтальпии при фазовых переходах. Стандартное изменение энтальпии при химических реакциях. Второе начало термодинамики. Понятие об энтропии. Энтропия как функция состояния. Квантовомеханическая природа энтропии. Зависимость энтропии от температуры. Изменение энтропии при фазовых переходах. Стандартная энтропия. Стандартное изменение энтропии при химических реакциях. Понятие о свободной энергии. Энергия Гиббса и энергия Гельмгольца. Стандартный изобарно-изотермический потенциал и направление химических процессов. Энтальпийный и энтропийный факторы и направление химических процессов. 1.7. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ (23 часа) Истинные и кажущиеся равновесия. Скорость химической реакции. Кинетический вывод закона действия масс. Молекулярность и порядок реакций. Сложные реакции – параллельные, последовательные, сопряженные, цепные. Кинетические кривые для исходных веществ и продуктов реакции. Влияние температуры на скорость реакции. Приближенное правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса. Энергия активации, ее физический смысл, методы определения из опытных данных. Понятие о теории активных соударений и активном (переходном) комплексе. Химическое равновесие. Обратимость химических процессов. Константа химического равновесия. Зависимость положения равновесия от температуры, концентрации и давления. Связь константы химического равновесия с энергией Гиббса. Использование величин стандартных изменений энтальпии и энтропии реакции для расчета констант равновесия. Принцип Ле Шателье. Гомогенный и гетерогенный катализ. Влияние катализатора на константы скорости прямой и обратной реакций. Механизм катализа. Селективность катализа. Ингибиторы. Каталитические яды. 1.8. РАСТВОРЫ (41 час)

Page 7: Место дисциплины в структуре ООП. 3isu.ru/filearchive/edu_files/05.07.2019_11:33:09_B... · Успехи и ограничения теории Вернера

7

Растворы как фаза переменного состава. Коллоидные растворы. Роль коллоидных растворов в науке и практике. Растворы твердые, газообразные и жидкие (водные и неводные). Способы выражения концентрации. Термодинамика и кинетика процесса растворения. Идеальные и реальные растворы. Растворы неэлектролитов. Давление насыщенного пара бинарных растворов. Кипение и отвердевание растворов. Законы Рауля. Явление осмоса. Закон Вант-Гоффа. Методы определения молекулярных масс растворенных веществ. Неподчинение растворов электролитов законам Рауля и Вант-Гоффа. Изотонический коэффициент. Сильные и слабые электролиты. Равновесия в растворах слабых электролитов. Факторы, влияющие на степень электролитической диссоциации. Закон разведения Оствальда. Кажущаяся степень диссоциации. Понятие об активности и коэффициенте активности. Вода как важнейший растворитель. Ионное произведение воды. Водородный показатель. Понятие об индикаторах. Буферные системы. Произведение растворимости. Условия образования и растворения плохо растворимых соединений. Гидролиз солей. Теории кислот и оснований: ранние теории, теория Аррениуса, протонная, электронная, теория сольво-систем, теория Усановича, теория ЖМКО. 1.9. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ НЕМЕТАЛЛОВ (116 часов) ВВЕДЕНИЕ Место неорганической химии в системе химических наук. Основные этапы развития неорганической химии. Перспективы развития и «точки роста». 1.9.1. ВОДОРОД. ВОДА. ПЕРОКСИД ВОДОРОДА Водород - первый элемент периодической системы. Особенности строения атома водорода. Изотопы водорода – протий, дейтерий, тритий. Распространенность водорода, формы его нахождения в природе. Валентные состояния водорода. Размеры атомов и ионов. Молекулярный и атомарный водород, физические и химические свойства. Лабораторные и технические способы получения водорода. Применение водорода. Гидриды как соединения водорода с металлами и неметаллами (галогениды, халькогениды, иниктогениды и т.д.). Растворимость водорода в металлах. Физические и химические свойства гидридов. Получение и применение гидридов. Вода как важнейшее соединение водорода. Роль воды в биосфере и в геосфере. Строение молекулы воды. Ассоциация молекул воды за счет водородных связей. Аномальные свойства воды. Физические и химические свойства воды. Кристаллогидраты. Тяжелая вода, ее свойства. Пероксид водорода. Строение и устойчивость молекулы. Способы получения и применение пероксида водорода. Окислительно-восстановительные свойства. Пероксикислоты (надкислоты) и их соли – строение, свойства и применение на примере любой пероксокислоты. Пероксиды металлов как производные пероксида водорода. 1.9.2. КИСЛОРОД Положение кислорода в периодической системе. Строение атомного ядра и электронной оболочки атома кислорода. Распространенность кислорода. Строение молекулы. Парамагнетизм молекулярного кислорода. Физические и химические свойства молекулярного кислорода. Получение кислорода в лаборатории и в промышленности. Жидкий кислород. Применение кислорода. Важнейшие кислородные соединения - оксиды металлов и неметаллов, гидроксиды. Физические и химические свойства оксидов. Роль кислорода как самого распространенного элемента в биологических и минералообразующих процессах на Земле. Пероксиды и супероксиды (надперекиси), их получение и свойства. Строение ионов О22- и О2- с позиций метода МО. Озон, его

Page 8: Место дисциплины в структуре ООП. 3isu.ru/filearchive/edu_files/05.07.2019_11:33:09_B... · Успехи и ограничения теории Вернера

8

получение, свойства, применение для озонирования воды и воздуха, в качестве окислителя в синтезе. Озониды, их получение, свойства. Применение озонидов, пероксидов и супероксидов. Оксигенильные комплексы. 1.9.3. ГАЛОГЕНЫ Положение галогенов в периодической системе. Строение атомов. Распространенность, важнейшие минералы. Размеры атомов, характерные валентные состояния. Изменение электроотрицательности и химической активности в ряду галогенов. Строение молекул галогенов. Межмолекулярные взаимодействия в ряду F-Cl-Br-I и агрегатное состояние галогенов. Химические свойства галогенов, взаимодействие с металлами и неметаллами. Солеобразные галогениды. Межгалогенные соединения. Порядок вытеснения галогенов из растворов их галогенидов. Лабораторные и промышленные способы получения галогенов (химические и электрохимические методы). Токсичность галогенов. Применение галогенов. Галогеноводороды, их получение, физические и химические свойства. Изменение силы галогенводородных кислот в ряду HF-HCl-HBr-HI. Соляная кислота как одна из важнейших минеральных кислот, ее свойства, получение и применение. Плавиковая кислота, особенности ее строения, применение. Кислородные соединения галогенов - оксиды и галогенсодержащие кислоты. Изменение устойчивости кислородных соединений галогенов в ряду Cl-Br-I. Реакции взаимодействия галогенов с водой. Хлорноватистая кислота, ее соли - гипохлориты. Хлорная известь. Хлористая, хлорноватая, хлорная кислоты и их соли – хлориты, хлораты, перхлораты. Способы получения. Строение и свойства, применение важнейших кислородсодержащих кислот хлора и их солей. Сопоставление силы кислот и окислительно-восстановительных свойств в ряду кислородсодержащих кислот. Оксиды хлора Cl2O, ClO2 и Cl2O7, их устойчивость и окислительно-восстановительная активность. Кислородсодержащие кислоты брома, иода и их соли, состав, получение, свойства. Оксиды брома и иода. Неустойчивость кислородных кислот и оксидов брома. Амфотерность иодноватистой кислоты. Получение и свойства иодных кислот и их солей. 1.9.4. ПОДГРУППА СЕРЫ Общая характеристика элементов подгруппы серы. Положение в периодической системе, строение атомов, распространенность, формы нахождения в природе. Характерные валентные состояния. Физические свойства свободной серы. Ее аллотропные и полиморфные модификации. Химические свойства серы. Соединения с металлами и неметаллами. Получение, строение и свойства сероводорода. Сульфиды, гидросульфиды, полисульфиды. Многосернистые водородные соединения. Сульфиды металлов как важнейшее минеральное сырье. Использование сульфидов металлов в технике. Кислородные соединения серы. Способы получения, строение и свойства оксида серы (IV). Сернистая кислота, ее строение, способы получения, окислительные и восстановительные свойства. Сульфиты и бисульфиты, их устойчивость, окислительно-восстановительные свойства. Хлористый тионил, тиосернистая и политионовые кислоты и их соли (строение, получение, свойства). Серноватистая кислота, тиосульфат натрия. Кислородные соединения серы (VI). Серный ангидрид, его строение, физические и химические свойства, получение из сернистого газа. Серная кислота, ее строение, физические и химические свойства. Олеум. Сульфаты, бисульфаты, природные производные серной кислоты. Пиросерная кислота, пиросульфаты. Хлористый сульфурил и хлорсульфоновая кислота. Пероксодисерная кислота, пероксодисульфаты, их свойства. Селен и теллур. Свойства свободных элементов. Важнейшие кислородные и водородные соединения селена и теллура. Селениды и теллуриды, их роль в технике. Кислородные соединения селена (IV) и теллура (IV) - оксиды и кислоты, их свойства. Кислородные соединения селена (VI) и теллура (VI) - оксиды и кислоты. Сопоставление свойств и строения важнейших соединений серы, селена и теллура.

Page 9: Место дисциплины в структуре ООП. 3isu.ru/filearchive/edu_files/05.07.2019_11:33:09_B... · Успехи и ограничения теории Вернера

9

1.9.5. АЗОТ Строение атома. Распространенность и нахождение в природе. Строение молекулы азота (ВС и МО). Физические и химические свойства молекулярного азота. Лабораторные и промышленные способы получения азота. Применение свободного азота. Строение аммиака. Свойства и применение аммиака. Гидраты аммиака. Соли аммония, их получение и свойства. Аммиакаты. Нитриды и амиды как производные аммиака. Гидразин, состав и свойства. Азотистоводородная кислота и ее соли. Соединения азота с галогенами. Кислородные соединения азота. Многообразие кислородных соединений: оксиды различного состава, кислородсодержащие кислоты. Оксид азота (I): получение, физические и химические свойства, строение молекулы, применение. Оксид азота (II): строение молекулы, физические и химические свойства, лабораторные способы получения. Диоксид азота (оксид азота (IV)): строение молекулы, димеризация, получение, физические и химические свойства, взаимодействие с водой, применение. Азотистый ангидрид (оксид азота (III)): строение молекулы, физические и химические свойства, получение. Азотистая кислота: получение, строение, свойства. Окислительное и восстановительное действие азотистой кислоты. Нитриты, их получение и свойства. Азотный ангидрид (оксид азота (V)): получение, физические и химические свойства, строение молекулы. Азотная кислота: строение, взаимодействие с металлами и неметаллами, получение в лаборатории, применение. Нитраты, получение и свойства. Азотные удобрения. 1.9.6. ФОСФОР И ПОДГРУППА МЫШЬЯКА Строение атома. Распространенность в природе, формы нахождения фосфора (фосфориты, апатиты). Валентные состояния. Аллотропные модификации фосфора. Строение белого и красного фосфора, их физические и химические свойства. Взаимодействие фосфора с металлами и неметаллами. Получение и применение фосфора. Гидриды фосфора. Способы получения фосфина. Соли фосфония. Сравнение свойств фосфина и аммиака. Фосфиды металлов (получение, свойства). Галогениды и оксигалогениды фосфора. Неорганические полимеры на основе фосфора. Кислородные соединения фосфора. Оксид фосфора (III): строение молекулы, свойства, способы получения. Фосфористая кислота: получение, устойчивость, окислительно-восстановительные и кислотно-основные свойства. Фосфиты. Фосфорноватистая кислота: строение, получение и свойства. Гипофосфиты. Фосфорноватая кислота, ее соли. Оксид фосфора (V): строение молекулы, получение, свойства. Получение и взаимные переходы орто- мета- и пирофосфорной кислот. Строение и свойства фосфорных кислот и их солей. Гидролиз фосфатов. Полиметафосфаты. Фосфорные удобрения. Неорганический бензол и неорганический каучук. Строение атомов подгруппы мышьяка – мышьяка, сурьмы и висмута. Распространенность, минералы. Получение простых веществ из природного сырья. Физические и химические свойства, применение. Валентные состояния. Важнейшие соединения мышьяка (III) и (V): мышьяковистый и мышьяковый ангидриды, мышьяковистая и мышьяковая кислоты, арсениты и арсенаты. Проявление амфотерных свойств у соединений мышьяка. Хлориды, сульфиды и тиосоли мышьяка (III) и (V). Оксиды сурьмы (III) и (V), сурьмянистая и сурьмяная кислоты, антимониты и антимонаты. Состояние соединений сурьмы в водных растворах. Галогениды сурьмы и их гидролиз. Сульфиды и тиосоли сурьмы. Важнейшие соединения висмута (III): оксид и гидроксид, соли и оксосоли, сульфид. Состояние висмута (III) в водных растворах. Соединения висмута (V) – висмутаты, их получение и свойства. Водородные соединения мышьяка, сурьмы и висмута: получение, свойства, строение, изменение устойчивости в ряду As-Sb-Bi.

Page 10: Место дисциплины в структуре ООП. 3isu.ru/filearchive/edu_files/05.07.2019_11:33:09_B... · Успехи и ограничения теории Вернера

10

Арсениды, антимониды, висмутиды: получение, свойства. Применение соединений элементов подгруппы мышьяка. 1.9.7. УГЛЕРОД Особенности строения атома, способность образовывать связи С-С различной кратности. Многообразие соединений углерода, его валентные формы. Нахождение углерода в природе. Кристаллическая структура алмаза и графита. Искусственные алмазы. Карбин. Фуллерены. Применение алмазов, графита, сажи. Активированный уголь как поглотитель газов, паров, растворенных веществ. Химические свойства углерода. Соединения с металлами и неметаллами. Важнейшие карбиды: серы (сероуглерод), азота (циан), кремния (карборунд), металлов. Простые и комплексные цианиды. Цианамиды щелочных и щелочноземельных металлов. Роданистоводородная кислота и ее соли. Родан. Галогениды углерода - четыреххлористый углерод, фторпроизводные углерода. Кислородные соединения углерода. Оксид углерода (II): строение молекулы, получение и свойства. Координационные соединения оксида углерода - карбонилы переходных металлов. Фосген. Применение оксида углерода. Диоксид углерода: получение, физические и химические свойства, строение молекулы, применение. Угольная кислота, ее строение и свойства. Карбонаты, бикарбонаты. Карбаминовая кислота. Получение, строение и применение карбамида (мочевины). 1.9.8. КРЕМНИЙ Строение атома, распространенность. Роль кремния в построении земной коры. Основные минералы. Кристаллическая структура кремния. Получение, физические и химические свойства кремния. Кремний - полупроводник. Соединения кремния с металлами и неметаллами. Силициды. Соединения кремния с галогенами. Кремнефтористоводородная кислота, ее соли. Соединения кремния с водородом. Получение, строение, свойства и применение силанов. Различия в устойчивости углеводородов и силанов. Кислородные соединения кремния. Оксид кремния (II): получение и свойства. Диоксид кремния: особенности кристаллической структуры, полиморфных модификаций. Природные разновидности диоксида кремния. Кремниевые кислоты. Силикагель: получение, применение. Природные силикаты и алюмосиликаты. Искусственные силикаты – стекла, ситаллы. Силоксан, силиконы. 1.9.9. БОР Строение атома, распространенность, нахождение в природе. Получение бора, его физические и химические свойства. Соединения бора с металлами и неметаллами. Нитриды бора - гексагональный и кубический (боразон), применение. Боразол. Галогениды бора. Неорганические полимеры на основе соединений бора. Борфтористоводородная кислота, ее соли. Бороводороды, их состав, получение, свойства. Строение диборана. Боргидриды и бориды металлов. Кислородные соединения бора. Оксид бора. Борные кислоты, их соли. Получение, строение и гидролиз буры. Природные бораты. Сложные эфиры борной кислоты. Применение кислородных соединений бора. 1.9.10. ИНЕРТНЫЕ И БЛАГОРОДНЫЕ ГАЗЫ Особенности электронного строения атомов. Нахождение в природе. Способы разделения. Физические свойства. Особые свойства гелия, квантовая жидкость. Открытие соединений благородных газов. Клатраты. Первое химическое соединение ксенона. Фториды ксенона. Природа связи в XeF4. Триоксид ксенона, перксенат-ион, ксеноновая кислота. Химия криптона. Применение инертных и благородных газов и их соединений.

Page 11: Место дисциплины в структуре ООП. 3isu.ru/filearchive/edu_files/05.07.2019_11:33:09_B... · Успехи и ограничения теории Вернера

11

5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин № № разделов и тем данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1. Аналитическая химия 1.5 1.8 1.9 2 Физическая химия 1.2 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 3 Химическая технология 1.6 1.7 1.8 1.9 4 Кристаллохимия 1.4 1.5 1.8 5 Бионеорганическая химия 1.4 1.5 1.9 6 Химия окружающей среды 1.9 7 Основы неорганического синтеза

1.3 1.5 1.7 1.8 1.9 8 История и методология химии 1.6 1.7 1.8 1.9 9 Химия природных вод и промстоков 1.8 1.9 10 Современные методы исследования неорганических объектов

1.2 1.4 1.9

Page 12: Место дисциплины в структуре ООП. 3isu.ru/filearchive/edu_files/05.07.2019_11:33:09_B... · Успехи и ограничения теории Вернера

12

5.3. Разделы и темы дисциплины «Общая химия. Химия неметаллов» и виды занятий №№ п/п Наименование раздела дисциплины Лекции Практ. зан. Лаб. зан. КСР СРС Всего

1 ВВЕДЕНИЕ 2 10 12 2 СТРОЕНИЕ АТОМА 10 1 25 36 3 ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ 6 6

4 РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ 14 1 25 40 5 КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 6 6 1 12 25 6 ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ 6 8 1 10 25 7 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ 4 8 1 10 23 8 РАСТВОРЫ 10 10 1 20 41 9 НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ НЕМЕТАЛЛОВ 14 48 4 32 98 10 Экзамен 54 Всего часов 72 90 10 134 360

Page 13: Место дисциплины в структуре ООП. 3isu.ru/filearchive/edu_files/05.07.2019_11:33:09_B... · Успехи и ограничения теории Вернера

13

6. Перечень семинарских занятий и лабораторных работ № п/п № раздела и темы дисциплины Наименование семинаров и лабораторных работ Трудоемкость (часы)

Оценоч-ные средства Формируе-мые компетен-ции 1 ВВЕДЕНИЕ Семинар «Атомно-молекулярное учение» 1. Определение эквивалента металла по количеству вытесненного водорода 2. Определение молярной массы диоксида углерода

10 Отчёты, контрольная работа ОПК-1; ПК-3,7

2 СТРОЕНИЕ АТОМА Семинар «Строение атома» Устное собеседование ОПК-1; ПК-3,7 4 РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ

Семинар «Химическая связь» Устное собеседование ОПК-1; ПК-3,7

5 КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Семинар «Комплексные соединения» 6 Отчёты ОПК-1; ПК-3,7 6 ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ Семинар «Тепловые эффекты химических реакций. Основные понятия химической термодинамики» 1. Определение энтальпии реакции нейтрализации сильного основания сильной кислотой 2. Определение теплоты гидратации

8 Устное собеседование, отчёты ОПК-1; ПК-3,7

7 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ 1. Зависимость скорости реакции от концентрации вещества 2. Влияние температуры на скорость реакции 3. Скорость взаимодействия магния с соляной кислотой

8 Отчёты ОПК-1; ПК-3,7 8 РАСТВОРЫ 1. Определение молярной массы неэлектролитов 2. Определение кажущейся степени диссоциации молекул 3. Химическое равновесие в растворах электролитов 4. Гидролиз солей

10 Отчёты ОПК-1; ПК-3,7

9 НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ НЕМЕТАЛЛОВ 1. Кислород. Водород. Пероксид водорода 2. Галогены 3. Сера 4.Азот 5. Фосфор 6. Сурьма. Висмут 7. Бор

48 Отчёты ОПК-1; ПК-3,7

Page 14: Место дисциплины в структуре ООП. 3isu.ru/filearchive/edu_files/05.07.2019_11:33:09_B... · Успехи и ограничения теории Вернера

14

6.1. План самостоятельной работы студентов № нед. Тема Вид самостоятельной работы Задание Рекомендуемая литература Количество часов 3-5 СТРОЕНИЕ АТОМА Подготовка к семинару См. п.11.2 См. п.8 б-д 25

6-8 РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ Подготовка к семинару См. п.11.2 См. п.8 б-д 25

9-10 КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Подготовка к семинару. Подготовка и написание отчётов См. п.11.2 См. п.8 б-д 12

11 ОСНОВЫ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКИ Подготовка к семинару. Подготовка и написание отчётов

См. п.11.2 и 6 См. п.8 б-д 10 12 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ

Подготовка и написание отчётов См. п.6 См. п.8 б-д 10 13-14 РАСТВОРЫ Подготовка и написание отчётов См. п.6 См. п.8 б-д 20 3-17 НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ НЕМЕТАЛЛОВ

Подготовка и написание отчётов См. п.6 См. п.8 б-д 32 6.2. Методические указания по организации самостоятельной работы студентов Самостоятельная работа студентов, связанная с повторением ранее изученного материала и с освоением и закреплением нового теоретического материала в виде подготовки к семинарским занятиям и текущему контролю по приведённым в п.6.1 темам (контрольные работы, отчёты по лабораторным работам), проводится по основной и дополнительной литературе и по информационно-справочным материалам, указанным в пункте 8 Рабочей программы Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины, во внеаудиторное время. 8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины: а) федеральные законы и нормативные документы 1. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлению подготовки 020100 Химия (квалификация «бакалавр») (утверждён приказом Минобрнауки РФ № 531 от 19 мая 2010 года) б) основная литература 1. Тоуб, М. Механизмы неорганических реакций [Электронный ресурс] / М. Тоуб, Дж

Page 15: Место дисциплины в структуре ООП. 3isu.ru/filearchive/edu_files/05.07.2019_11:33:09_B... · Успехи и ограничения теории Вернера

15

Берджесс. - Москва : Бином. Лаборатория знаний, 2012. - 678 с. - Режим доступа: ЭБС "Издательство "Лань". - Неогранич. доступ. - ISBN 978-5-9963-0975-7. 2. Румянцев, Б. В. Окислительно-восстановительные процессы [Электронный ресурс] / Б. В. Румянцев. - Москва : Бином. Лаборатория знаний, 2013. - 285 с. - Режим доступа: ЭБС "Издательство "Лань". - Неогранич. доступ. - ISBN 978-5-9963-1467-6, 978-5-9963-1466-9. 3. Левицкий, М. М. Добро пожаловать в химию! [Электронный ресурс] / М. М. Левицкий. - Москва : Бином. Лаборатория знаний, 2014. - Режим доступа: ЭБС "Издательство "Лань". - Неогранич. доступ. - ISBN 978-5-9963-2347-0. в) дополнительная литература 1. Глинка, Николай Леонидович. Задачи и упражнения по общей химии [Текст] : учеб. пособие / Н. Л. Глинка. - Изд. стер. - М. : КноРус, 2011. - 240 с. ; 21 см. - ISBN 978-5-406-00810-2. 2. Глинка, Николай Леонидович. Задачи и упражнения по общей химии [Текст] : учеб. пособие / Н. Л. Глинка. - Изд. стер. - М. : КноРус, 2012. - 240 с. ; 21 см. - ISBN 978-5-406-02098-2. 3. Ерёмин, Вадим Владимирович. Основы общей и физической химии [Текст] : учеб. пособие для студ. вузов / В. В. Ерёмин, А. Я. Борщевский. - Долгопрудный : Интеллект, 2012. - 847 с. : ил. ; 24 см. - Предм. указ.: с. 839-847. - ISBN 978-5-91559-105-8. 2013. 4. Общая химия [Текст] : учеб. пособие / Н. Л. Глинка. - изд., стер. - М. : КноРус, 2012. - 746 с. : ил. ; 21 см. - Библиогр.: с. 725-726. - Предм. указ.: с. 727-746. - ISBN 978-5-406-02149-1. 5. Глинка, Николай Леонидович. Общая химия [Текст] : учеб. пособие / Н. Л. Глинка. - М. : КноРус, 2009. - 746 с. : ил. ; 21 см. - Библиогр.: с. 725-726. - Предм. указ.: с. 727-746. - ISBN 978-5-406-00115-8. 6. Глинка, Николай Леонидович. Общая химия [Текст] : учеб. пособие / Н. Л. Глинка. - изд., стер. - М. : КноРус, 2013. - 746 с. : ил. ; 21 см. - Библиогр.: с. 725-726. - Предм. указ.: с. 727-746. - ISBN 978-5-406-02934-3. 7. Глинка, Николай Леонидович. Задачи и упражнения по общей химии [Текст] : учеб. пособие / Н. Л. Глинка. - Изд. стер. - М. : КноРус, 2014. - 240 с. ; 21 см. - ISBN 978-5-406-03259-6. 8. Глинка, Николай Леонидович. Задачи и упражнения по общей химии [Текст] : учеб.-практ. пособие для бакалавров : учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по естеств.-науч. напр. и спец. / Н. Л. Глинка ; ред.: В. А. Попков, А. В. Бабков. - 14-е изд. - М. : Юрайт, 2014. - 236 с. ; 21 см. - (Бакалавр. Базовый курс). - ISBN 978-5-9916-3115-0. 9. Михайлов, Олег Васильевич. Систематика и номенклатура химических веществ [Электронный ресурс] : учеб. пособие / О. В. Михайлов. - ЭВК. - М. : Университет, 2008. - 309 с. - Режим доступа: Электронный читальный зал "Библиотех". - ISBN 978-5-98227-161-7.

Page 16: Место дисциплины в структуре ООП. 3isu.ru/filearchive/edu_files/05.07.2019_11:33:09_B... · Успехи и ограничения теории Вернера

16

10. Сборник основных формул по химии [Текст] / М. А. Рябов [и др.]. - М. : АСТ : Астрель, 2008. - 319 с. ; 13 см. - (Карманный справочник студента). - ISBN 978-5-17-041782-7. - ISBN 978-5-271-15880-3. 11. Общая химия [Текст] : учеб. пособие / Иркутский гос. ун-т, Хим. фак ; сост. Л. М. Димова ; рец.: А. Г. Пройдаков, А. Ф. Летникова. - Иркутск : Изд-во ИГУ, 2014. - 117 с. ; 20 см. - ISBN 978-5-9624-1078-4. г) программное обеспечение д) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы 1.www.elar.usu.ru/…/1569/1/1333921_exam.pdf 2. http:www.ksu.ru/chmku/docs/kn4_06.rtf 3. www.xenoid.ru/.../chem_books_download.php 4. http:/www.ftchemistry.dsmu.edu.ua/neorg_him/lek_14.html 5. http:www. Ftchemistry.dsmu.edu.ua.html 6. http:/www.edu.ru./db/portal/spe/archive.htm 7. http:www.krugosvet.ru/…/Himiya neorganicheskaya.html 8. http:www.edu.ru/window/library 9. http:www.novedu.ru 10. http:www.newlibrary/ru/…/neorganicheskaya _himiya 9.Материально-техническое обеспечение дисциплины: № п/п Наименование Количество 1. Набор реактивов для проведения пробирочных экспериментов 2. Штативы с набором пробирок 3. Центрифуги 2 4. Микроскоп 1 5. Водяные бани 2 6. Технические весы 10 7. Аналитические весы 6 8. Пипетки 9. Бюретки 10. Стаканы для нагревания 11. Цилиндры 12. Мерные колбы 13. Муфельные печи 2 14. Сушильные шкафы 2 15. Иономеры 2 16. Кондуктометр 1 17. Установка для проведения электролиза 1 18. Установка для получения металлического олова 1

Page 17: Место дисциплины в структуре ООП. 3isu.ru/filearchive/edu_files/05.07.2019_11:33:09_B... · Успехи и ограничения теории Вернера

17

19. Фотоэлектроколориметры КФК 2 20. Спиртовки 21. Пробиркодержатели 22. Штативы лабораторные 23. Насосы водоструйные 24. Колбы Бунзена и воронки Бюхнера 25. Фильтры бумажные 26. Фильтры стеклянные 27. Калориметры 28. Газометры 29. Термометры 30. Фарфоровые тигли 31. Аппараты Киппа 8

Page 18: Место дисциплины в структуре ООП. 3isu.ru/filearchive/edu_files/05.07.2019_11:33:09_B... · Успехи и ограничения теории Вернера

18

10. Образовательные технологии: В процессе изучения дисциплины используются как традиционные, так и инновационные технологии, активные и интерактивные методы и формы обучения: технология объяснительно-иллюстративных обсуждений с элементами проблемного изложения, технология профессионально-ориентированного обучения, лекции, контрольные и лабораторные работы, семинары-коллоквиумы, разбор конкретных ситуаций, решение ситуационных задач, решение тематических химических задач. 11. Оценочные средства (ОС): 11.1. Оценочные средства для входного контроля (могут быть в виде тестов с закрытыми или открытыми вопросами) – отсутствуют. 11.2. Оценочные средства текущего контроля (могут быть в виде тестов, ситуационных задач, деловых и ролевых игр, диспутов, тренингов и др. Назначение оценочных средств ТК - выявить сформированность компетенций - ОПК-1; ПК-3,7 Семинар 1 Атомно-молекулярное учение 1. Основные понятия и стехиометрические законы химии. 2. Методы определения молекулярных масс газообразных и летучих веществ. Решение задач по теме «Атомно-молекулярное учение» Семинар 2 Строение атома 1. Теория строения атома водорода по Бору. 2. Двойственная природа микрообъектов. Уравнение волны де Бройля. 3. Принцип неопределённости Гейзенберга. 4. Уравнение Шрёдингера. Некоторые результаты решения уравнения Шрёдингера для одномерного и трёхмерного потенциальных ящиков. 5. Результаты решения уравнения Шрёдингера для атома водорода. 6. Понятие о квантовых числах электронов. 7. Геометрические образы атомных орбиталей. 8. Многоэлектронные атомы. Принцип Паули. Ёмкость электронных оболочек. Правило Хунда. Построение электронных конфигураций атомов элементов.

Page 19: Место дисциплины в структуре ООП. 3isu.ru/filearchive/edu_files/05.07.2019_11:33:09_B... · Успехи и ограничения теории Вернера

Cenrunap 3

Xuuuqecrcan c6t3b

1. OcnosHrre xapaKTepI4crI'IKI{ xI'IMI{rrecKoit' csszu.

2. VlossaxcBfl3b.

3. Konaleurrias cBs3b. Kpunue noreHqr{aJruofi snepruu. Pe:yllrarut pacuera MoneKyJrbl

BoAopoAa uo faftuepy u Jlon4ony. .{onopHo-aKllenropnlrft MexaHI'I3M o6pa:onaHur

KoBareHrHofi cnq:u.

4. OcuosHrre rroJro)r{eHr.r.rr MeroAa eaneHrHoft cBs3lr. flonqrue o ru6punu3arJurv cBf,3l4.

5. OcHosurre r1onoxeHuq MeroAa MoneKynqpHblx op6uranefi. o- v 7r- cBt3I4.

CeqsrrsarcIIIfie v pa3pbrxnrrcuue op6ura,ru. foltol4epuue 14 rerepotlAepHble

AByxaroMHbIe MoneKyIIbI no MeroAy MO IIKAO. I'lsoelrerrpoHHrle aToMbI.

6. Mex<uolexynflpHoe ssauN,{oreficrBue. fionapu:aul{t MoneKyn.

Ceunuap 4

Tennoeue erBc\exmu xuMuqectittx pearctluit. Ocuoauute noHflmun xuMu+ecKoil mep.+todurto.\tttKtl

1. 1-trfi saKoH TepMoAr4HaMHKtr. Buyrpeuuxs gHeprus u ee cocraBr{loull4e. Ten:roeofi

o$Sercr npn ra:o6apHoM I4 I'I3oxopHoM npoueccax. 3uralrnus.

2. Ten1oerre s$sercrrr xr4Mrrr{ecKr4x peanqufi. Tepuoxlztul4r{ecKue peaKIII4I4'

Teplroxlll,ruqecKr.re ypaBHeHr{s. 3aros f ecca rE cneAcTBrrf, H3 HefO,

3.3Hrponnx KaK Mepa crpyxrypuofi HeynopflAoqeHHocrlr B cl4creMe. ]'IsN'IeHeHlre

gHTpolr.rq B xr{MrrqecKr4x npoueccax. 3srponut $a:onux flepexoAoB. Crau4apruaa

3Hrporll4s. 2-e ua'Iano repMoAI'rHaMI'iKH.

4. 3Heprnr fu66ca. Cranlaprurrfi uso6apHo-lI3orepMnqecxufi noreHul{an. Hanpan,reuue

rlpoTeKaHI4q XUMUTTeCKI4X npoqeccoB.

5. Xuuuqecroe paBHoBecrre H xr,rMr.rqecKafl KI4HerI4Ka. 3axou Aeficrnyroutxx Macc.

TenaneparypHar 3aBr{cr4Mocrb cKopocrli peaKIII4I4 - npaBl{no Baur-fo$Sa, ypaBHeHHe

Appenuyca. Koucrasra xrrMr4r{ecKofo paBHoBecxs. 3Heprnr I4 sHTpo[[q aKTI'IBaIII4u.

Css:s u:o6apHoro rroreHr{r4aJra c KoHcraHrofi xutuuqecKoro paBHoBecl'lq.

Peuresue 3ailaq no reMe.

Ceuuuap 5Kounn e xc uute c oe duu euun

Honlenxrarypa KoMnneKcHbIX coeAuueulrfi .I

2. HEHI{SX C NO3UUIiK KBAHTOBO.MEXAHI{qECKIIXXlruuqecrail cB.f,3b B KoMrIJreKcH

Mero.[oB.

Pa:pa6oruurc: A-p xIrM. HayK, upo$eccop A. IO. CarppoHoe

( 3 I ) ,tr-G4 2016 r. flPoroxon Ne e

3an. rcaSeapoft, npoSeccop A.IO. CaQpoHon

npedoapumenbHozo nucbMeHHozo pa3pelueHufl Kfl(pedput-puspa6omquxa npozpaMwbn

l 9