Пояснительная записка. Курс химии - один из ведущих в естественнонаучном образовании специалистов
Курс химии - один из ведущих в естественнонаучном образовании специалистов. Химия играет важную роль в профессиях, связанных с обеспечением безопасности жизнедеятельности людей, производств и процессов. Геологические процессы, жизнь в ее любых проявлениях, погода и климат, производство любых материалов, промышленность во всем ее многообразии - всё нас окружающее и все процессы, в нем протекающие, связаны или обусловлены их химической стороной. Химия — это одна из естественных наук, которая изучает состав, строение и свойства веществ, а также превращения веществ и явления, которые сопровождают эти превращения. Система современной химической науки представляет комплекс взаимосвязанных учений: о направлении химических процессов (химическая термодинамика); скорости химических реакций (химическая кинетика); строении вещества; периодичности свойств элементов (химия элементов и их соединений). Программа курса химии ставит своей целью раскрытие сущности основных химических фактов, законов и теорий, химических процессов и явлений; развитие активного химического мышления на основе системного подхода и современных достижений теоретической и экспериментальной химии. Общеобразовательная задача курса состоит в том, чтобы на основе современных достижений науки систематизировать и углубить знания важнейших теоретических обобщений общей, неорганической, аналитической и органической химии; выработать понимание сущности химических процессов в живой и неживой природе, техногенных системах. В том числе: - сформировать у студентов современные представления о строении и свойствах химических веществ, закономерностях протекания химических процессов; - сформировать современные представления о химической термодинамике и кинетике химических реакций, что позволит будущему специалисту получить представление об энергетическом балансе, установить специфические особенности преобразования одних видов энергии в другие, получить объективные критерии осуществимости химических реакций; - ознакомить с основами современного учения о растворах, являющегося научной базой для изучения электролитного баланса, кислотно-щелочного равновесия, диффузионных явлений, химии гомо- и гетерогенных систем; - ознакомить с основами физической химии поверхностных явлений, дисперсных систем, дающих ключ к пониманию процессов происходящих в окружающей среде (водной и воздушной), техногенных системах; - сформировать современные представления о свойствах химических соединений, их действии на организм человека и природные экосистемы; - ознакомить с химическими и физико-химическими методами аналитической химии (качественный и количественный анализ). Настоящая программа составлена в соответствии с требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности «Безопасность жизнедеятельности», определяемыми Государственным стандартом высшего профессионального образования. Программа имеет модульное построение и состоит из блоков-модулей: «Общая химия», «Неорганическая химия», «Аналитическая химия» и «Органическая химия». Эти блоки тесно связаны между собой внутрипредметными связями. Такое построение курса химии позволяет изучать содержание курса с привлечением теоретических основ каждого блока. Химия – наука практическая, поэтому программой предусмотрены практические и лабораторные занятия. На практикумах значительное место отводится решению расчетных задач, упражнениям по применению знаний. Цель лабораторных занятий - привить студентам навыки экспериментальной работы, показать методы и средства химического исследования и дать возможность конкретно познакомиться с веществами и их превращениями, развить навыки решения конкретных практических задач, навыки исследовательской работы, а также закрепить теоретическое содержание курса. Цель самостоятельная работа студентов - освоение теоретического материала, формирование практических умений, в том числе по проведению химических расчетов, подготовка к лабораторным и практическим занятиям. Виды контроля: контрольные работы, тесты, защита лабораторных работ; итоговый контроль-экзамен. В подготовке данной программы были использованы методические разработки Меня Е.С., А.А. Лештаева, сборники задач и тематических заданий по различным разделам курса (см. список литературы по разделам). Модуль 1 «Общая химия» Изучение раздела «Общая химия» позволяетдать студентам современное научное представление о веществе как одном из видов движущейся материи, закономерностях и путях, механизмах и способах превращения химических веществ; научить проводить химические расчёты, познакомить с методикой и техникой проведения лабораторного эксперимента, научного поиска. Большое внимание в содержании данного раздела уделяется наиболее общим химическим теориям, законам и закономерностям, вопросам строения и химической связи веществ, играющих определяющую роль в биогеохимических круговоротах; а также энергетике и кинетике протекания химических реакций. Поскольку большинство химических реакций протекает в растворах, термодинамика процессов растворения, свойства растворов и пути применения этих свойств также включены в раздел общей химии наряду с окислительно-восстановительными процессами. Общая химия закладывает теоретические основы для понимания многообразной и сложной картины химических явлений, подготавливает студентов к системному изучению свойств веществ в курсе неорганической химии, позволяет формировать научные основы изучения аналитической химии. Модуль 2 «Неорганическая химия» При изучении раздела «Неорганическая химия» студенты получают современное научное представление строении, свойствах, получении металлических и неметаллических элементов и их соединений. В данном модуле рассматриваются современные представления о действии химических соединений на организм человека и природные экосистемы, о биогеохимических циклах важнейших химических элементов; рассматриваются основные характеристики некоторых наиболее важных технологических процессов и основные области применения химических соединений в промышленности, в медицине, в быту. Изучаются токсические свойства веществ, приёмы безопасной работы с ними, основные экологические проблемы, связанные с химическим загрязнением ими окружающей среды. Изучение металлических и неметаллических элементов и их соединений начинается с общей характеристики на основе положения в Периодической системе Д.И.Менделеева и строении атома, что, с одной стороны, способствует развитию у студентов химического мышления, а не простому механическому запоминанию многочисленных свойств веществ без связи и системности, а с другой стороны, позволяет взглянуть на изучаемые явления более широко, дать им более строгое научное обоснование. Большое место при изучении свойств веществ уделяется зависимости кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств элементов от их степени окисления в конкретных соединениях, что возможность использовать наиболее общие закономерности в прогнозировании свойств элементов и их соединений. На развитие исследовательских навыков, химического мышления, направлены практические и лабораторные занятия.
По завершению изучения разделов общей и неорганической химии студенты должны знать: - атомно-молекулярное учение, в свете которого применять понятия: атом, молекула, вещество; - стехиометрические законы; применять их при проведении расчетов; - современную формулировку периодического закона Д.И.Менделеева, основные закономерности периодической системы химических элементов, распределение электронов в атомах; - современную теорию химических связей, строения вещества; - основы химической кинетики и термодинамики; - теорию растворов и растворения; - теорию электролитической диссоциации и процессов, происходящих при растворении и в растворах; - теорию окислительно-восстановительных процессов; - основные классы неорганических соединений, их номенклатуру, физические и химические свойства, получение и применение; - взаимосвязь состава, строения и свойств веществ, генетическую взаимосвязь классов неорганических соединений, закономерностей и особенностей протекания окислительно-восстановительных процессов, а также реакций, происходящих в растворах; должны уметь: - составлять химические формулы и уравнения, с использованием степени окисления и валентности; - делать расчеты с применением понятий: относительная атомная и молекулярная масса, количество вещества, молярная масса и объем, плотность газов; - давать общую характеристику химических элементов по положению в периодической системе и строению атомов, а так же характеристику строения и свойств основных соединений химических элементов, иллюстрируя их составлением химических формул и уравнений химических реакций, на основе учения о строении вещества, теории электролитической диссоциации, окислительно-восстановительных процессов; - характеризовать химические реакции с точки зрения химической кинетики и термодинамики. - проводить химические реакции с участием неорганических веществ в лабораторных условиях. Модуль 2 «Аналитическая химия» При изучении аналитической химии студенты учатся проводить анализ веществ, выбирать наиболее целесообразное направление анализа в соответствии с поставленной задачей, творчески осмысливать получаемые результаты. Химический анализ является прекрасным наглядным инструментом при изучении гомогенного и гетерогенного равновесия, гидролиза, амфотерности, окислительно-восстановительных процессов в водных растворах при различных средах и явлений комплексообразования, явлений которые протекают в окружающей среде, организме, технологических процессах. В соответствии с задачами аналитической химии раздел включает качественный и количественный анализ. Теоретический курс качественного анализа основан на теоретических законах общей химии и знании химии элементов. Курс лекций включает в себя теорию растворов электролитов с основными понятиями теории сильных электролитов и активности, теорию кислот и оснований Лоури-Бренстеда, расчёты рН в различных равновесных системах в водных раст-ворах, растворимости и произведений растворимости (активности), а также основные правила и приёмы кислотно-щелочного метода анализа катионов. Анализ анионов даётся по дробному методу без деления на группы. Теоретический курс количественного анализа включает гравиметрию, теорию и практику объёмных методов анализа с использованием химических методов анализа титрования: кислотно-щелочного, окислительно-восста-новительного, осадительного, комплексометрического. Кратко рассматри-вается теория индикаторов и методы физико-химического анализа. По завершению изучения раздела аналитическая химия студенты должны знать: - теоретические основы качественного анализа; - теоретические основы количественного анализа; должны уметь: - осуществлять необходимые аналитические расчеты, в том числе расчеты рН в различных равновесных системах, в водных растворах, растворимости и произведения растворимости; - планировать и проводить качественный анализ катионов и анионов кислотно-основным методом. Модуль 3 «Органическая химия» Целью изучения раздела органической химии является сформирование у студентов представления о предмете и задачах органической химии, её месте среди других наук, в том числе экологических.Задачами является формирование знаний об основных классах органических соединений, их физических и химических свойствах и механизмах протекания химических реакций с их участием, их роли в биологических процессах и процессах протекающих в окружающей среде, в техногенных системах. По завершению изучения раздела «Органическая химия» студенты должны знать: - основные классы органических соединений, их номенклатуру, физические и химические свойства; - особенности строения и свойств высокомолекулярных соединений; - основные представления об организации химической связи в органических соединениях; - механизмы протекания химических реакций с участием органических соединений, их роли в биологических процессах и процессах протекающих в окружающей среде; должны уметь: - составлять уравнения химических превращений органических соединений; - осуществлять расчёты количества органических веществ по уравнениям химических реакций; - проводить химические реакции с участием органических веществ в лабораторных условиях.
1.4 Извлечение из ГОС ВПО:
Требования ГОС к обязательному минимуму
1.5 Объем дисциплины и виды учебной работы:
Содержание дисциплины.
1.6.1 Разделы дисциплины и виды занятий (в часах). Примерное распределение учебного времени:
|
