1.1. · Закон Рауля, положительные и отрицательные...

3

1. Цели и задачи дисциплины

1.1. Дисциплина «Физико-химические свойства реальных систем» относится

к естественнонаучному циклу и имеет своей целью знакомство с физико-

химическими законами и явлениями, имеющими место в различных

технологических и природных процессах.

1.2. Преподавание данной дисциплины для специальности 130304 ставит

перед собой следующие задачи:

- обеспечить подготовку по основным и специальным разделам

физической и коллоидной химии, позволяющую с помощью дополнительной информации, полученной из специальной литературы,

самостоятельно разбираться в вопросах, связанных со

специальностью.

1.3. Результаты обучения

В результате освоения дисциплины студент должен

- знать основные законы физической и коллоидной химии,

- уметь проводить физико-химические эксперименты, и расчеты,

- демонстрировать способность и готовность объяснять, анализировать и

обобщать наблюдаемые физико-химические явления и свойства реальных

систем.

2. Место дисциплины в учебном процессе

Для изучения данной дисциплины необходимо хорошее владение материалом

по курсам «Общая химия», «Физика» и «Математика» в объеме, предусмотренном

учебным планом по специальности.

Дисциплина «Физико-химические свойства реальных систем» является

базовой дисциплиной для усвоения дисциплин: геохимия, минералогия и

петрография.

4

3. Содержание дисциплины

3.1.Содержание лекционных занятий

№ недели

Наименование тем и их содержание Кол-во часов

Методы препода-

вания

1 2 3 4

1-2

3-4

5-6

7-8

9-10

Предмет и задачи дисциплины «Физико-

химические свойства реальных систем».

Методы и основные разделы курса, значение

данной дисциплины для студентов геологических

специальностей. Основные определения

химической термодинамики.

Применение первого закона термодинамики к

различным процессам. Термохимия. Расчет тепловых эффектов различных процессов. Термодинамические свойства газов и газовых смесей.

Применение второго начала термодинамики к различным процессам. Термодинамические потенциалы, как критерии возможности протекания процессов в открытых, закрытых и изолированных системах. Химический потенциал, активность, фугитивность.

Химическое равновесие. Уравнение изотермы химической реакции, химическое сродство. Константа химического равновесия. Влияние температуры и давления на химическое равновесие. Принцип смещения равновесия. Химическое равновесие гетерогенных химических реакций. Применение законов химического равновесия для расчета условий устойчивого состояния различных форм природных веществ и минералов.

Фазовые равновесия. Основной закон фазового

равновесия (правило фаз Гиббса). Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Однокомпонентные

гетерогенные системы. Физико-химический анализ, термический анализ, принципы построения фазовых диаграмм. Диаграммы состояния одно-, двух- и трехкомпонентных систем. Системы с

1/0,1/0,1

2/0,5/0,5

2/0,3/0,3

2/1/1

2/1/1

Мульти-

медий-

ная

лекция

Мульти-

медий-

ная

лекция

Мульти-

медий-

ная

лекция

_ ,, _

5

11-12

13-14

15-16

эвтетикой, твердые растворы. Системы с конгруэнтно и инконгруэнтно плавящимися химическими соединениями. Примеры многофазных реальных систем.

Растворы. Термодинамическая теория растворов. Идеальные, предельно разбавленные и неидеальные (реальные) растворы. Давление насыщенного пара компонента над раствором. Растворимость газов в жидкостях. Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов. Растворимость твердых веществ в жидкостях. Осмотическое давление растворов. Закон распределения Нернста и его применение в геологии, геологический

термометр Барта. Экстракция. Закономерности общего давления пара жидких летучих смесей, 1 и 2 законы Коновалова. Азеотроп. Перегонка жидких летучих смесей. Ректификация.

Электрохимия. Основные понятия и соотношения термодинамики растворов электролитов. Сильные и слабые электролиты, степень диссоциации, константа диссоциации. Активность, коэффициент активности, правило ионной силы. Электростатическая теория разбавленных растворов сильных электролитов Дебая и Гюккеля.

Удельная и молярная электрическая проводимости. Абсолютная скорость движения ионов, закон Кольрауша. Зависимость электрической проводимости от концентрации. Электорофоретический и релаксационный эффекты. Поверхностная проводимость и еѐ значение в пористых средах. Кондуктометрия.

Термодинамика электрохимических процессов. Термодинамика электрохимического элемента. Скачки потенциалов, двойной электрический слой на границе раздела металл-раствор. Равновесные и

стандартные электродные потенциалы. Типы электродов. Уравнение Нернста для равновесных потенциалов и Э.Д.С. элементов. Химические цепи. Концентрационные цепи без переноса и с переносом. Диффузионный потенциал. Потенциометрия.

2/1/1

2/1/1

2/0,6/0,6

_ ,, _

_ ,, _

Мульти-

медий-

ная

лекция

_ ,, _

6

17

Поверхностные явления и свойства дисперсных систем (Обзорная лекция).

Основные классификации дисперсных систем, методы их получения, свойства и применение.

Значение коллоидной химии как науки о поверхностных явлениях (адсорбции, адгезии, смачивании и растекании, капиллярном поднятии жидкостей, электрокинетических явлениях), свойствах реальных гетерогенных дисперсных

систем (аэрозолей, эмульсий, суспензий, капиллярно-пористых тел и др.), и методах

управления ими. --------------------------------------------------------------

И т о г о

2/0,5/0,5

17/6/6

Мульти-

медий-

ная

лекция

3.3. Содержание лабораторных занятий

Тематика лабораторных занятий разработана в соответствии с лекционным

курсом. Подготовка к лабораторным занятиям включает проработку лекционного

материала, а также самостоятельное изучение отдельных вопросов по заданным

темам, перечень которых приводится в методических указаниях кафедры по каждой

теме.

Тестовые контрольные работы выполняются по особому расписанию, в

компьютерном классе и содержат 8 (по теме «термохимия») или 6 (по теме «химическое

равновесие») вопросов, предлагаемых студенту из базы данных методом случайной

выборки. На выполнение контрольной студенту отводится 30 минут, возможны 2 попытки, в

зачет берется лучший результат, который оценивается в баллах, по одному баллу за каждый

правильный ответ.

Коллоквиум по теме «Гетерогенное равновесие» включает теоретическое занятие в

форме устного собеседования, семинара с разбором наиболее значимых и трудных для

усвоения вопросов, в объѐме 1 акад. час и последующее выполнение тестового

индивидуального задания, по вариантам.

7

№

недели

Наименование тем и их содержание Кол – во

часов

1-2

3-4

5-6

7-8

9-10

12

11-12

13-14

Вводное занятие. Знакомство с планом занятий,

общими правилами поведения в лаборатории,

инструктаж по технике безопасности.

Распределение заданий.

Термохимические измерения. Лабораторная

работа и тестовая контрольная работа.

По заданию преподавателя студентами выполняется

одна из трех работ, описание которых приведено в

методических указаниях кафедры:

-Определение интегральной мольной теплоты

растворения соли в воде;

-Определение теплоты нейтрализации сильной

кислоты сильным основанием;

-Определение теплоты гидратообразования и

формулы кристаллогидрата.

Работы выполняются на установке, включающей

персональный компьютер, используемый для

регистрации и обработки графических данных.

Химическое равновесие Лабораторная работа «Химическое равновесие

гомогенной химической реакции в растворе» и

тестовая контрольная работа в компьютерном

классе

Гетерогенные (фазовые) равновесия Лабораторная работа « Фазовый анализ

двухкомпонентной гетерогенной системы с

эвтектикой».

Теоретический коллоквиум и тест.

Молекулярные растворы

Письменная контрольная работа по

теоретическому материалу ( проводится на

лекции, время выполнения 20 минут)

Электропроводность растворов электролитов

Лабораторные работы:

а) определение константы диссоциации слабого

электролита методом кондуктометрии; или

б) определение предельной эквивалентной

электропроводности сильного электролита; или

в) Определение произведения растворимости

труднорастворимого соединения методом

кондуктометрии.

Потенциометрия. Лабораторная работа:

2/0,5/0,5

2/1,5/1,5

2/0/0

2/2/2

2/0/0

2/2/0

2/0/0

8

15-16

17

а) определение константы диссоциации слабого

электролита методом потенциометрии;

б) определение константы гидролиза соли.

Теоретический коллоквиум «Электрохимия»

Итоговое занятие

2/0/0

1/0/0

Всего часов 17/6/4

3.5. Задания к контрольным мероприятиям

3.5.1. Вопросы по физической химии для межсессионной аттестации

1 аттестация

1.Предмет и значение физической химии, основные разделы и методы.

2 Внутренняя энергия, теплота и работа, первый закон термодинамики

3.Закон Гесса как следствие первого начала термодинамики. Следствия закона

Гесса .

Термохимия. Тепловой эффект химической реакции. Теплота образования и

теплота сгорания вещества. Стандартное состояние, стандартные условия,

стандартный тепловой эффект.

4. Теплоемкость, виды теплоемкости, зависимость теплоемкости от температуры.

5. Зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры, уравнение

Кирхгоффа. Интегрирование уравнения Кирхгоффа.

6.Обратимые и необратимые процессы, равновесные процессы, самопроизвольные

и несамопроизвольные процессы. II Закон термодинамики. Статистический

характер

II Закона термодинамики.

7.Понятие об энтропии. Энтропия как критерий направления процесса и состояния

равновесия в изолированной системе. Расчет изменения энтропии в различных

процессах.

8. Термодинамические потенциалы как критерии направления процесса и состояния

равновесия в системе ( энергия Гиббса и энергия Гельмгольца).

9. Химический потенциал, физический смысл химического потенциала. Общие

условия самопроизвольного протекания процесса и равновесия в системе с

переменным составом.

10. Уравнение изотермы химической реакции Вант-Гоффа. Константа химического

равновесия, закон действия масс.

11.Зависимость константы химического равновесия от температуры, уравнения

изобары и изохоры химической реакции Вант-Гоффа.

12.Химическое равновесие гетерогенных химических реакций.

12. Расчет равновесного выхода продуктов химической реакции.


9

13. Физико-химический анализ, термический анализ. Понятие о гетерогенном

(фазовом) равновесии.

14. Диаграммы состояния однокомпонентных гетерогенных систем (на примере

воды и серы).

15.Правило фаз Гиббса.

16. Диаграммы состояния двухкомпонентных гетерогенных систем:

а) с простой эвтектикой;

б) с химическим соединением, плавящимся без разложения;

в) с химическим соединением, плавящимся с разложением;

г) образующих твердый раствор ( с ограниченной и неограниченной

растворимостью в твердом состоянии).

17. Понятие о полиморфизме. Диаграммы состояния двухкомпонентных систем с

эвтектикой при наличии полиморфизма у одного из компонентов.

18. Идеальные, предельно разбавленные и неидеальные(реальные растворы).

19. Закон Рауля, положительные и отрицательные отклонения от закона Рауля.

20. Законы Коновалова. Диаграммы «давление-состав», «температура-состав»,

понятие об азеотропе.

21.Правило рычага.

22. Разделение жидких бинарных летучих смесей на компоненты. Ректификация.

23. Взаимная растворимость жидкостей (двух- и трехкомпонентные системы).

24. Растворимость твердых веществ в жидкостях.

25. Растворимость газов в жидкостях.

26. Закон распределения Нернста, коэффициент распределения.

27. Понятие о сильных и слабых электролитах. Теория слабых электролитов

С.Аррениуса. Степень диссоциации, константа диссоциации, закон разведения

Оствальда. Развитие теории, роль растворителя в механизме процесса диссоциации

и определении силы электролита.

28. Теория сильных электролитов Дебая и Гюккеля. Средняя активность, средний

коэффициент активности, ионная сила растворов. Предельный закон Дебая и

Гюккеля.

29. Удельная и молярная электропроводность растворов электролитов и их

зависимости от температуры и концентрации раствора.

30. Предельная молярная электропроводность, подвижность ионов, абсолютная

скорость движения ионов. Закон Кольрауша. Закон «корня квадратного» Кольрауша

и его практическое применение.


31. Термодинамика гальванического элемента. Э.Д.С. гальванического элемента,

уравнение Нернста.

32. Образование двойного электрического слоя на границе металл-раствор. Скачки

потенциалов на границе раздела фаз.

33. Электродные потенциалы, стандартные потенциалы, ряд напряжений.

34. Классификация электродов и характеристика различных классов электродов

(электроды 1 и 2 рода, окислительно-восстановительные электроды, газовые

электроды, ион-селективные ( на примере стеклянных) электроды.

35. Методы кондуктометрии и потенциометрии.

10

36. Основные понятия химической кинетики: скорость химической реакции,

константа скорости, порядок и молекулярность, механизм химической реакции.

37. Односторонние и двусторонние, последовательные и параллельные реакции,

цепные реакции.

38. Зависимость константы скорости химической реакции от температуры. Энергия

активации химической реакции. Температурный коэффициент Вант-Гоффа.

Уравнение Аррениуса.

39. Понятие о катализе, гомогенный и гетерогенный катализ, активность и

селективность катализатора, влияние катализатора на механизм химической

реакции.

40. Краткая характеристика поверхностных явлений: адсорбция, адгезия,

смачивание и растекание, капиллярное поднятие, электрокинетические явления,

рассеяние и поглощение света и их влияние на окраску дисперсных систем.

41. Классификации и основные виды дисперсных систем, их краткая

характеристика ( аэрозоли, эмульсии, пены, суспензии, капиллярно-пористые

системы, пленки).

3.5.2. Примеры тестовых заданий для аудиторных СРС по теме «Термохимия»

(полный банк тестовых заданий – в электронных сетях ТюмГНГУ, - EDUCON

1

Баллов: 1

Физическая химия изучает…

Выберите один ответ.

взаимные превращения различных видов энергии в зависимости от условий

протекания процесса, а также возможность, направление и пределы

самопроизвольного протекания процесса в рассматриваемых условиях

взаимосвязь физических и химических явлений, исследует законы протекания

химических процессов во времени и состояния химического равновесия, а

также строение и свойства молекул, фазовые превращения и состояния

равновесия в гетерогенных системах

применение закона Гесса и его следствий для вычисления тепловых эффектов

различных физико-химических процессов: химических реакций, процессов

растворения, кристаллизации и других

11

закономерности осуществления химических реакций между молекулами

органических веществ в соответствии с теорией их строения

2

Баллов: 1

Изменение внутренней энергии системы в результате процесса составило

ΔU = 2000 Дж. Изменение внутренней энергии системы в ходе обратного процесса

ΔU = ...


2000 Дж

- 2000 Дж

0

3

Баллов: 1

Функцией состояния системы называется…


параметр, изменение которого в ходе процесса не зависит от пути процесса, а

определяется лишь начальным и конечным состоянием системы

количество теплоты, которое выделяется или поглощается при необратимом

протекании процесса, когда единственным видом работы является работа

расширения идеального газа

функция, при помощи которой (или ее производной) можно выразить в явном

виде любой термодинамический параметр

приращение изобарного потенциала при добавлении одного моля компонента к

большому объему системы при постоянных P и Т

4

Баллов: 1

Закрытыми называются системы, которые…


не обмениваются с окружающей средой ни веществом, ни энергией

не обмениваются с окружающей средой веществом, но обмениваются энергией

не обмениваются с окружающей средой энергией, но обмениваются веществом

обмениваются с окружающей средой и веществом, и энергией

5

Баллов: 1

Даны тепловые эффекты реакций ΔH°1 и ΔH°2

2H2 + O2 = 2H2Oж + ΔH°1 ΔH°1 = -571,68 кДж

4NH3 + 3O2 = 6H2Oж + 2N2 + ΔH°2 ΔH°2 = -1530,28 кДж

Тепловой эффект реакции образования аммиака из простых веществ ΔH°f298 при

стандартном давлении и T=298К равен...


- 46,19 кДж/моль

12

54,86 кДж/моль

12,04 кДж/моль

- 48,50 Дж/моль

6

Баллов: 1

Стандартный тепловой эффект реакции при постоянном давлении обозначается...


Qp

ΔH

ΔH°298

ΔU°298

7

Баллов: 1

Известны стандартные тепловые эффекты образования веществ ΔH°f298 кДж/моль

Вещество CaMg(CO3)2 H2O Mg(OH)2 CaCO3 CO2

ΔH°f298 кДж/моль - 2326,4 - 285,8 - 915,1 - 1206,9 - 393,5

Стандартный тепловой эффект реакции

CaMg(CO3)2 + H2O = Mg(OH)2 + CaCO3 + CO2

при постоянном давлении равен...


– 96,7 кДж

96,7 кДж

– 1225,51 кДж

98,4 кДж

8

Баллов: 1

Изменение внутренней энергии системы при переходе системы из состояния «1» в

состояние «2» ΔU = 2000 Дж. Суммарное изменение внутренней энергии системы

после возвращения ее в состояние «1», ΔU =...


- 2000 Дж

2000 Дж

0

9

Баллов: 1

Теплота сгорания углерода - это тепловой эффект реакции...


С(тв) + 1/2 O2(г) = CO(г)

СO(г) + 1/2 O2(г) = CO2(г)

С(тв) + O2(г) = CO2(г)

10

13

Баллов: 1

Стандартный тепловой эффект химической реакции

CH3OH(г) + 3/2 O2 = CO2 + 2H2O(г)

равен -585·103 Дж, а изменение теплоемкости в результате реакции ΔСp = 13,2

Дж/(моль·К). Теплоемкости веществ в данном интервале температур постоянны.

Тепловой эффект химической реакции при 500 К и стандартном давлении равен...


– 673,29 кДж

– 582,33 кДж

478 кДж

– 275 кДж

3.5.3. Примеры тестовых заданий по теме «Химическое равновесие»

1

Баллов: 1

Закрытыми называются системы, которые…


не обмениваются с окружающей средой ни веществом, ни энергией

не обмениваются с окружающей средой веществом, но обмениваются энергией

не обмениваются с окружающей средой энергией, но обмениваются веществом

обмениваются с окружающей средой и веществом, и энергией

2

Баллов: 1

Теплота испарения воды ΔHисп = 40587 Дж/моль. Изменение энтропии для

процесса испарения 1 моль воды при T = 373К и P = 760 мм рт.ст. равно...


108,8 Дж/моль·К

15,14 · 106 Дж/моль·К

1958,6 Дж

108,8 Дж/моль

3

Баллов: 1

Математическое выражение, характеризующее условие достижения состояния

равновесия в системе переменного состава имеет вид...


Σ(μidni)P,T>0

Σ(μidni)P,T<0

Σ(μidni)P,T=0

(∂ΔG/∂T)Р= -ΔS

4

14

Баллов: 1

При уменьшении в 2 раза равновесного парциального давления азота константа

равновесия Kp реакции N2 + 3H2 = 2NH3, протекающей в условиях P = const, ...


увеличится в 2 раза

уменьшится в 2 раза

не изменится

5

Баллов: 1

Самопроизвольное протекание процесса в системе с переменным составом

возможно, если...


Σ(μidni)P,T>0

Σ(μidni)P,T<0

Σ(μidni)P,T=0

6

Баллов: 1

Процессы, после завершения которых нельзя вернуть одновременно в исходное

состояние и систему, и окружающую среду, называются...


адиабатическими

необратимыми

обратимыми

равновесными

7

Баллов: 1

Тепловой эффект реакции ΔH = -23000 Дж. При понижении температуры константа

равновесия Kp реакции...


уменьшится

увеличится


8

Баллов: 1

Тепловой эффект реакции ΔH = -45 кДж. При повышении температуры константа

равновесия Kp реакции...





9

Баллов: 1

15

Объединенное выражение второго закона термодинамики для обратимых и

необратимых процессов имеет вид...


δQ/T ≤ dS

δQ/T ≥ dS

Q/dT ≥ ΔS

Q= S+ΔU

10

Баллов: 1

Тепловой эффект реакции ΔH = 39 кДж. Если повысить температуру, константа

равновесия Kp этой реакции...





станет равной нулю

11

Баллов: 1

Стандартный тепловой эффект реакции ΔH°298 = 23500 Дж, а стандартное

изменение энтропии ΔS°298 = 45,6 Дж/К. Стандартная константа равновесия

химической реакции K°p равна...


-1,5

0,236

54,6

0,0183

12

Баллов: 1

Образование оксида и сульфида висмута характеризуется изменением энергии

Гиббса

ΔG°Bi2O3 = - 157,3 кДж / моль, ΔG°Bi2S3 = - 54,8 кДж / моль,

поэтому висмут чаще встречается в природе в виде...


сульфида

оксида

образование и оксидов, и сульфидов невозможно в данном случае

16

3.8. Рейтинговая система оценки

по дисциплине «Физико-химические свойства реальных систем»

для студентов 1 курса специальностей ГН, ГПН, МГ, ГОР, НЛ

на 2 семестр

Таблица 1

Максимальное количество баллов за каждую текущую аттестацию

1 аттестация 2 аттестация 3 аттестация Итого

26 37 37 100

Таблица 2

Виды контрольных мероприятий в баллах

№ Виды контрольных мероприятий Баллы №

недели

1

2

3

4

5

6

7

8

Работа на лекциях 1б. х 3 лекции

Вводное занятие по технике безопасности

Выполнение лабораторных работ

№ 1 «Термохимия»

№ 2 №Химическое равновесие»

Внеаудиторная СРС по термохимии ( задача )

Сдача отчета по лабораторной работе № 1

Аудиторная СРС (тест) по теме «Термохимия» (в

компьютерном классе)

И т о г о

0 – 3

0 – 2

0 – 4

0 - 3

0 – 3

0 - 3

0 – 8

26

1-6

1-2

3-4

5-6

5-6

5-6

6

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Работа на лекциях 1б. х 3 лекции

Выполнение лабораторной работы

№3 «Гетерогенное равновесие»

Сдача отчета по лабораторной работе №2

Аудиторная СРС (тест) по теме «Химическое

равновесие» (в компьютерном классе)

Сдача отчета по лабораторной работе №3

Внеаудиторные СРС по темам:

«Химическое равновесие»

«Фазовые диаграммы»

Коллоквиум по теме «Гетерогенное равновесие»

Выполнение лабораторной работы №4

«Кондуктометрия»

И т о г о

0 – 3

0 – 4

0 - 3

0 – 6

0 – 3

0 – 3

0 – 4

0 – 8

0-3

37

7-12

7-8

7-8

8

9-10

7-8

9-10

9-10

11-12

18

19

20

Работа на лекциях 1б. х 2,5 лекций

Контрольная работа по теме «Молекулярные

растворы» ( на лекции )

Выполнение лабораторной работы

0 – 2,5

0 – 9

13-18

13

17

22

23

24

№5 «Потенциометрия»

Сдача отчетов по лабораторным работам № 4

№ 5

Коллоквиум по теме « Электрохимия»:

а)Кондуктометрия;

б)Потенциометрия

И т о г о

0 – 3,5

0 – 4

0 – 3

0 – 7

0 - 8

37

13-14

1 5-16

13-14

15-16

17-18

В с е г о 100

4. Содержание самостоятельной работы студентов

Самостоятельная работа студентов организуется в соответствии с Положением о

СРС.

СРС с преподавателем включает в себя индивидуальные консультации студентов в течение семестра с 3

по 17 недели по 0,2 часа через неделю, всего 1 час в семестре.

Самостоятельная работа с группой

включает проведение текущих консультаций перед семестровым контролем

Всего 1,6 часа, в том числе:

перед тестированием по теме «Термохимия» - 0,2 часа,

перед тестированием по теме «Химическое равновесие» - 0,2 часа,

перед коллоквиумом по теме «Гетерогенное равновесие» - 0,2 час,

перед контрольной работой по теме «Растворы» - 0,2 часа,

перед коллоквиумом по теме «Кондуктометрия» - 0,2 часа,

перед коллоквиумом по теме «Потенциометрия» - 0,2 часа,

перед зачетом – 0,4 часа

Самостоятельная работа студентов без преподавателя -23,4 часа

включает

-подготовку к лабораторным работам и составление отчетов по ним – в среднем

по 1,5 часа на работу, всего 7,5 часов на 5 лабораторных работ;

-решение 3 домашних задач – в среднем по 1 часу на задачу, всего 3 часа;

-подготовку к теоретическим коллоквиумам и контрольным работам – в

среднем по 2,1 часов на каждую тему, всего 12,9 часа.

18

4.1. Календарный график самостоятельной работы студентов по

дисциплине

Не-

де-

ля

Виды

самостоятельной

работы

Кол-

во

часов

Самостоятельная

работа

виды

контроля

Литература Без

пре-

пода-

вате-

ля

с

пре-

пода-

вате-

лем

с

груп-

пой

1-

18

Лекции

34 1,2,3

1-

18

Лабораторные

работы

17 1,2,6,7

1 час.Индивидуальные консульта-

ции студентов в течение семестра

1,6 час.Консультации в группе

перед семестровым контролем

и зачетом

3-6

5-8

7-

12

13

15-

16

17-

18

Тема 1.

Термохимия

Тема 2.

Химическое

Равновесие

Тема 3.

Фазовые равно-

весия

Тема 4.

Растворы

Тема 5.

Электрохимия

а)кондуктомет-

рия

б)потенциомет-

рия

4,2

4,2

4,2

3,2

3,8

3,8

Всего

23,4

Тестовая

контрольная,

отчет, задача

Тестовая

контрольная,

отчет, задача

Коллокви-

ум, отчет,

задача

Контроль-

ная

Коллокви-

ум, отчет

Коллокви-

ум, отчет

1,2,3,6,7

1,2,3,6,7

1,2,3,6,7

1

1,2,6,7

1, 2,6,7

Итого 26 часов СРС

19

5. Методическое обеспечение

5.1. Основная литература

1. Стромберг, Армин Генрихович (проф.). Физическая химия [Текст] : учебник для

студентов вузов, обучающихся по химическим специальностям / А.Г. Стромберг,

Д.П. Семченко; под ред. А.Г. Стромберга. - 5-е изд., испр. - М. : Высшая школа,

2003. - 528 с.

2. Иванова Т.Е. Физико-химические свойства реальных систем// Уч. пособие для студ. геологических спец-тей: ТюмГНГУ, 2002, 92 с. – Электронный ресурс, EDUCON.

5.2. Дополнительная литература

3. Малахова А.Я. Физическая и коллоидная химия.//Уч. пособ.для геол. спец-тей ун-тов. – Минск: Выш.шк. 1981. – 304с.

5.3. Методические указания

4. «Термохимия». Методические указания кафедры по дисциплине "Физическая химия" к лабораторным работам и коллоквиумам для студентов всех форм обучения. /сост. Иванова Т.Е., Черепянский В.В., Исмагилова А.В.: Тюмень.

ТюмГНГУ. 2008. -36с. Электронный ресурс EDUCON. 5. «Гетерогенное равновесие». Методические указания по дисциплине «Физическая

химия» для лабораторных занятий студентов всех форм обучения. Часть 1. /Сост.

Жихарева И.Г., Шмидт В.В.: Тюмень. ТюмГНГУ. 2007. -19 с. Электронный ресурс

EDUCON.

6. «Электропроводность растворов электролитов». Методические указания к лаб. работам по физической химии./ сост. Захаров М.С., Туровинина О.И., Пантюхин С.Ю. : Тюмень. ТюмГНГУ. 2008. – 21с. Электронный ресурс EDUCON.

7. «Химическое равновесие». Методические указания к лабораторной работе по физической химии для студентов очной и заочной форм обучения./ Сост. Жихарев А.И.: Тюмень. ТюмГНГУ. 2001. – 24 с. Электронный ресурс EDUCON 8. «Электродвижущие силы и электродные потенциалы». Методические указания к лаб. работам по физической химии./ сост. Захаров М.С., Туровинина О.И.: Тюмень. ТюмГНГУ. 2007. – 21с. Электронный ресурс EDUCON. 9. Инструкция по технике безопасности при работе в лабораториях кафедры физической и аналитической химии. Тюмень, ТюмГНГУ, кафедра физической и аналитической химии. Кафедральный ресурс. 2008. – 8 с.

5.4. Мультимедийные и технические средства обучения

1.Необходимым условием обучения по дисциплине является предварительная

подготовка студентов по информатике в объеме программы ВУЗа.

2. Компьютерная техника используется как вспомогательное средство обучения.

3. На занятиях по физической химии взаимодействие студентов с информа-

ционными технологиями происходит в процессе чтения ряда лекций и при

выполнении некоторых лабораторных работ.

4. Используются локальные сети и системы мультимедиа.

5.Самостоятельная работа студента предполагает использование методических

20

материалов, располагающихся в локальной сети, и применение компьютерной

обработки данных при выполнении отчетов по лабораторным работам.

7. Автоматизированный контроль знаний студентов применяется в форме тестовых

контрольных работ с применением компьютеров.

5.4.1. Обучающие компьютерные программы

Лабораторные работы по темам «Термохимия» и «Химическое равновесие»

выполняются студентами с применением персональных компьютеров.

Программное обеспечение лицензировано и поставлено вместе с

лабораторным оборудованием Томским политехническим университетом

5.4.2.Контролирующие компьютерные программы

1.Тестовая контрольная работа по теме «Термохимия»

2.Тестовая контрольная работа по теме «Химическое равновесие»

Контрольные работы проводятся в компьютерном классе

5.4.3.Мультимедийные и технические средства, применяемые при

чтении лекций

При чтении лекций используется мультимедийная техника для

демонстрации графиков, таблиц, уравнений, основных определений и

специальных терминов.

6. Активные и инновационные методы обучения

6.1.Активные методы обучения.

Выполнение лабораторных работ проводится по индивидуальному заданию

преподавателя и является активной формой обучения, предполагающей творческое

мыслительно-активное действие студента в ситуации эксперимента.

6.2.Инновационные методы обучения

Инновационные

технологии

обучения

Ключевые особенности Развиваемая характе-

ристика традиционных

технологий обучения

Контекстное

обучение

Интеграция различных видов дея-

тельности студентов. Создание

условий, максимально прибли-

женных к реальным

Увеличение доли

практической работы

студента

Имитационное

обучение

Использование имитационных

форм обучения в постановке

лабораторного практикума

Увеличение доли

Активных методов

обучения

Проблемное

обучение

Инициирование самостоятельно-

го поиска студентом знаний

Изменение характера

учебной задачи и

21

через проблематизацию препода-

вателем учебного материала

учебного труда с ре-

продуктивного на

продуктивный, твор-

ческий

Модульное

обучение

Содержание учебного материала

жестко структурируется в целях

его максимально полного усвое-

ния, сопровождаясь обязательны-

ми блоками упражнений и

контроля по каждому фрагменту

Организация учебного

материала в наиболее

сжатом и понятном

для студентов виде

Полное

усвоение

знаний

Разработка вариантов достиже-

ния учебных результатов (на

основе изменения параметров

обучения) для учащихся с разны-

ми способностями

Внимание на фиксации

Результатов обучения

Дистанционное

обучение

Широкий доступ к образователь-

ным ресурсам, предельно опосре-

дованная роль преподавателя и

самостоятельная и автономная

роль студента

Использование

новейших информаци-

онно-коммуникаци-

оных средств и

технологий (ИКТ)

7. Воспитательный аспект при изучении дисциплины

Воспитание и

развитие

качеств личности

Методы достижения Показатели

воспитанности

Методы

диагностики

результатов

Интеллектуально-

познавательные

умения:

познавательные

мотивы и

интерес,

мышление и его

качества,

познавательная

активность,

умственная само-

стоятельность,

внимание, прео-

доление труднос-

тей познания

Мотивация учебной

дея-

тельности, проблемные

ситуации,

«подводящие»

задачи, эвристическая

беседа. Активные

исследо-

вательские, групповая и

коллективная учебная

де-

ятельность. Обучение

при-

емам самостоятельной

Ра-

Использование

интеллектуально-

познавательных

умений в учебной

деятельности и

жизненных ситуа-

циях, растущий

интерес к позна-

нию, стремление к

саморазвитию

Анализ ра-

бочей про-

граммы на

планирование

целей

воспитания,

экспертная

оценка

занятий

22

боты, методам

самоконт-

роля и самооценки

Карта

1.1. · Закон Рауля, положительные и отрицательные...

Documents