Согласно ФГОС по направлению, применительно к дисциплине «Химия», выпускник должен обладать следующими компетенциями:
общекультурные компетенции-
ОК-10- способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;
Отдельные элементы перечисленных выше компетенций формируются у студентов при изучении данной дисциплины.
Исходя из изложенных компетенций, определяются следующие знания, умения и навыки, обеспечиваемые изучением дисциплины «Химия».
В связи с этим студент должен знать:
элементы теории строения атома и вещества;
химию элементов групп периодической системы и их соединений;
энергетику и кинетику химических реакций;
основные химические свойства металлов, их соединений и сплавов на их основе, взаимодействие металлов с коррозионными средами, электрохимическую коррозию, способы защиты металлов от коррозии;
основные способы получения полимерных материалов, их физико-химические и физико-механические свойства, их применение в машиностроении приборостроении с целью замены металлических частей механизмов и нанесения защитных покрытий;
иметь представление о структуре и свойствах инструментальных и абразивных материалов.
Студент должен уметь:
выполнять расчеты на основании химических реакций и электрохимических превращений; пользоваться справочниками, практикумами и другой химической литературой;
пользоваться химическими приборами и реактивами с соблюдением техники безопасности;
интегрировать экспериментальные данные на основе химических законов;
выбирать материал для той или иной детали механизма на основании данных о совместимости различных материалов и сплавов при сборке узлов и механизмов машин и технологического оборудования.
Отдельные элементы вырабатываемых в процессе изучения дисциплины компетенций приводятся в разделе 2.
2. Содержание учебной дисциплины «ХИМИЯ»
Таблица 2.1.
| № модуля
|
Наименование модуля,
наименование вопросов, изучаемых
на лекциях
| Кол-во часов, отводи-мых
на лекции по теме
| Лабо-ратор-ные
работы
| Учеб.
пособия и
методич. указания
| Форма конт-роля
| Компе-тенции
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.
2.
|
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ХИМИИ. Определение химии как науки. Основные понятия и определения: химические, физические, физико-химические и ядерные процессы; атомы и молекулы, ионы, свободные радикалы, атомные и молекулярные массы, стехиометрия. Основные законы химии: закон сохранения массы и энергии, закон постоянства состава, закон кратных отношений, закон эквивалентов, закон Авогадро, уравнения состояния газов. Основные классы неорганических соединений: оксиды, основания, кислоты, соли.
Компетенции: знать фундаментальные положения и законы естествознания и химии, основные химические принципы понятия, закономерности; основные классы химических соединений и типы реакций, знать, какую роль химия играет в жизни общества и в машиностроении
Строение атома. Периодический закон Д.И.Менделеева. Химичес-кая связь и строение вещества. Планетарная модель атома Э. Резерфорда, постулаты Бора. Квантовомеханическая модель атома. Квантоваые числа. Принцип Паули, Правило Хунда, правила Клечковского. Электронная конфигурация элементов и периодическая система элементов Д. И. Менделеева. Периодичес-кий закон и современная химия. Метод валентных связей (ВМС). Способы образования и свойства ковалентной связи. Теория гибридизации атомных орбиталей, типы гибридизации. Ионная связь. Структура и свойства соединений с ионным типом связи. Строение вещества. Атомные и молекулярные вещества. Металлическая и водородная связь. Агрегатные состояния вещества: газообразное, твердое, жидкое, жидкокристаллическое.
|
0,5
|
|
4,10,13
4, 13
|
Эк.
К.р.
Эк.
К.р.
|
ОК-10
ОК-10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.
4.
| Компетенции: знать основные положения современного учения о строении атомов и вещества; основы получения новых веществ и материалов с заданными свойствами. Знать периодический закон.
Общие закономерности химических процессов. Энергерика и кинетика химических реакций. Превращение энергии в химических реакциях, термохимические уравнения и расчеты. Закон Гесса. Элементы химической термодинамики. Термодинамические величины: внутренняя энергия, энтальпия и тепловой эффект реакции. Стандартная энтальпия образования. Энтропия. Энергия Гиббса и направление химических реакция. Гомогенные и гетерогенные системы. Зависимость скорости реакции от концентрации и температуры. Катализ. Необратимые и обратимые химические реакции. Химическое равновесие. Принцип Ле Шателье. Проблемы химической кинетики и катализа в машиностроении. Компетенции: знать основы термохимии и химической термодинамики, позволяющих определить количественную меру самопроизвольного протекания химических процессов в определенном направлении и на определенную глубину энергозатраты процессов, знать химическую кинетику и катализ; уметь определять расход реагентов во времени, влияние катализаторов и ингибиторов на выход продукта.
Растворы.Общая характеристика растворов. Физико-химические процессы при образовании растворов. Растворимость. Способы выражения содержания растворенного вещества в растворе. Растворы неэлектролитов. Осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа. Роль осмоса в природе. Давление насыщенных паров над растворителем и раствором (закон Рауля). Эбуллиоскопия и криоскопия.Растворы электролитов. Теория электролитической диссоциации. Константа диссоциации. Закон разбавления Оствальда. Диссоциация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель среды (рН). Гидролиз солей. Типичные случаи
|
0,5
0,5
|
№ 1
№2
|
4, 11, 12, 13
4, 9, 13, 15
|
Эк.
К.р.
Лаб.р.
Эк.
К.р.
Лаб.р.
|
ОК-10
ОК-10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.
6.
| гидролиза и степень гидролиза.
Компетенции: знать общую характеристику физико-химических процессов растворения; количественные характеристики растворов; основы теории электролитической диссоциации; проявление гидролиза в промышленных процессах, быту, в живых организмах.
Окислительно-восстановительные процессы. Окислительно-восстановительные реакции (ОВР). Степень окисления. Важнейшие окислители и восстановители. Составление ОВР методом электронного баланса.
Понятие и механизм возникновения электродного потенциала. Водородный электрод. Ряд стандартных электродных потенциалов. Уравнение Нернста. Гальванический элемент. Электродви-жущая сила (ЭДС). Электролиз в расплавах и растворах. Применение электролиза для рафинирования металлов и нанесения гальванических покрытий. Законы Фарадея. Принцип работы аккумуляторов. Практическое применение электрохимических процессов в машиностроении и технике.
Компетенции: знать механизм протекания окислительно-восстан-овительных процессов; химические источники электрической энергии; механизм процесса электролиза и применение его в металлургической и химической промышленности, в гальванотехнике.
Свойства металлов и их соединений. Положение металлов в ПСЭ. Строение кристаллической решетки металлов. Отношение металлов к различным средам: кислотам, воде, водным растворам щелочей. Пассивация металлов. Химическая и электрохимическая коррозия. Методы защиты металлов от коррозии. Обзор свойств s, p, d-металлов. Способы получения s-металлов, их отношение к воде, кислотам. Жесткость воды, методы ее умягчения. Применение s-металлов и их соединений. р-Металлы, их электронная конфигурация. Алюминий – легкий конструкционный материал (способы получения, свойства, применение). Бор, углерод – инструментальные и абразивные
|
0,5
0,5
|
№ 3
|
4, 7, 8, 13
4, 13, 14
|
Эк.
К.р.
Лаб.р.
Эк.
К.р.
|
ОК-10
ОК-10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7.
| материалы. d-Элементы: способы получения, основные физические и химические свойства, их соединения.
Свойства и применение металлов семейства железа и платиновых металлов. Металлургические процессы.
Компетенции: знать основные физические и химические свойства металлов – важнейших конструкционных материалов, используемых для изготовления деталей машин и инструментов; знать о воздействии различных сред на металлы; знать методы защиты металлов от коррозии.
Полимерные материалы и их применение. Полимерные материалы и их физико-химические свойства. Общая характеристика и теория химического строения органических соединений А. М. Бутлеров. Классификация органических соединений. Строение углеводородов. Производные углеводородов. Функциональные группы. Природные и синтетические высокомолекулярные соединения (полимеры). Реакции полимеризации и поликонденсации. Элементорганические полимеры, их свойства и применение.
Физико-химические свойства полимеров. Применение полимерных материалов в машино- и приборостроении.
Компетенции: знать основные положения органической химии, иметь представление о классификации и номенклатуре органических соединений, теории их химического строения, способах получения полимерных материалов, методах их обработки, располагать информацией о достижениях химии в разработке новых конструкционных материалов, в том числе – полимерных материалов; применение полимеров в машиностроении и приборостроении, других отраслях промышленности.
|
0,5
|
|
|
Эк
|
ОК-10
|
|
| ИТОГО
|
|
|
|
|
|
