МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Имени В. Г. БЕЛИНСКОГО
| Принято на заседании Ученого совета естественно-географического факультета Протокол заседания № ____ от «_____» ________________201_ г. Декан факультета ____________ И.Н. Столяров | УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебной работе ___________________ Ю.А. Мазей «_____» ___________________ 201_ г. |
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Физическая и коллоидная химия
Направление подготовки 020208 «Биология»
Профиль подготовки «Биоэкология»
Квалификация (степень) выпускника – Бакалавр
Форма обучения – Очная
Пенза – 2011
Цели и задачи освоения дисциплины
Целью изучаемой дисциплины является освоение системы знаний о фундаментальных теоретических и экспериментальных основах физической химии; овладение умениями характеризовать строение, физические и химические свойства веществ на основе законов химической термодинамики, кинетики; овладение экспериментальными учениями и навыками; развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей, развитие логики и физико-химического мышления; воспитание чувства ответственности за применение полученных знаний, умений и навыков.
Задачи изучаемой дисциплины:
создать чёткое представление о предмете физической и коллоидной химии – главных разделах физической химии;
изучить основные понятия и законы физической и коллоидной химии;
на основе представлений и законов химической термодинамики изучить термодинамику растворов, химических, фазовых и адсорбционных равновесий;
создать представление о необратимых процессах;
изучить основные понятия и закономерности химической кинетики и катализа;
на основе фундаментальных законов и закономерностей химической термодинамики и кинетики продолжить формирование представлений о химическом процессе;
изучить основные понятия и закономерности электрохимии.
Междисциплинарный характер. Содержание дисциплины «Физическая и коллоидная химия» строится на базе вузовских знаний по химии (общая химия, аналитическая химия), физике и математике в объеме, полученном в 1 – 2 семестре, а также знаний по химии, физике и математике в объёме программы средней школы.
Объём и содержание дисциплины «Физическая и коллоидная химия» должны служить основой для дальнейшего изучения студентами химических дисциплин, дисциплин цикла общепрофессиональной подготовки и цикла специальных дисциплин, чётко коррелировать со смежными дисциплинами путем установления межпредметных связей, способствовать усвоению и глубокому пониманию физико-химической сущности биологических наук.
Задачи воспитания. Формирование у студентов научного мировоззрения, физико-химического мышления, развитие целостных представлений о природных процессах, воспитание чувства ответственности за применение полученных знаний, умений и навыков.
Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Дисциплина «Физическая и коллоидная химия» является дисциплиной вариативной части математического естественнонаучного цикла.
Дисциплина «Физическая и коллоидная химия» занимает важное место в системе подготовки специалиста-биоэколога, способного решать задачи, связанные с выбором метода анализа в конкретной ситуации и умением его применить. Изучение данной дисциплины призвано подготовить студента биоэколога работать с основными типами приборов, используемых в анализе, оформлять протоколы анализов, самостоятельно работать с учебной и справочной литературой, осуществлять организацию научно-исследовательской деятельности. Освоение данной дисциплины является основой для последующего изучения дисциплин профильного цикла: «Биофизика»,»Общая экология»,»Введение в биотехнологию»,»Методов биохимических исследований»,»Спектральных методов исследования биохимии»,»Биохимии питания», дисциплин по выбору вариативной части математического естественнонаучного цикла:»Нанобиотехнологии»,»Радиобиологии»,»Методы оценки состояния окружающей среды»
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате
освоения дисциплины «Биоэкология»
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО по данному направлению:
| Коды компетенции | Наименование компетенции | Структурные элементы компетенции (в результате освоения дисциплины обучающийся должен знать, уметь, владеть) |
| ОК-6 | Использовать в познавательной и профессиональной деятельности базовые знания из области математики и естественных наук, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования. | Знать: теоретические основы физической химии, основные законы химической термодинамики и кинетики, электрохимии |
| Уметь: характеризовать строение, физические и химические свойства веществ на основе законов химической термодинамики, кинетики, работать с лабораторным оборудованием по физической и коллоидной химии: pH-метры, СФ,,КФК и тд. | ||
| Владеть: экспериментальными учениями, навыками развития познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей, развития логики и физико-химического мышления; воспитания чувства ответственности за применение полученных знаний, умениями и навыками работы с приборами: pH-метры, СФ, КФК и тд., методикой проведения экспериментальных исследований. |
4. Структура и содержание дисциплины «Физическая и коллоидная химия»
Структура дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единиц, 144 часа.
| № п/п | Наименование разделов и тем дисциплины | Семестр | Недели семестра | Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах) | Формы текущего контроля успеваемости | |||||||||||||||
| Аудиторная работа | Самостоятельная работа | |||||||||||||||||||
| Всего | Лекция | Практические занятия | Лабораторные занятия | Всего | Подготовка к аудиторным занятиям | Реферат | Мини-проект | Подготовка к экзамену | Собеседование | Отчёт по лаборатор. работе | Коллоквиум | Тест | Контрольная работа | Реферат | Мини-проект | |||||
| 1. | Инструктаж по Т/Б. Газовые законы. Л.р.№1 «Определение молярной массы углекислого газа измерением его объема в газообразном состоянии». | |||||||||||||||||||
| 2. | Первый закон термодинамики. Л.р. № 2 «Опрелделение теплоты нейтрализации» | |||||||||||||||||||
| 3. | Термохимия. Л.р.№ 3 «Определение удельной интегральной теплоты растворения соли» | |||||||||||||||||||
| 4. | Второй закон термодинамики. Л.р. № 4 «Химическое равновесие. Направленность химических реакций» | |||||||||||||||||||
| 5. | Термодинамический и химический потенциалы. Л.р. № 5 «Определение теплоты нейтрализации» | |||||||||||||||||||
| 6. | Химическое равновесие. Л.р. № 6 «Гидролиз сложных эфиров в присутствии кислоты» | |||||||||||||||||||
| 7. | Смещение химического равновесия. Контрольная работа № 1 | |||||||||||||||||||
| 8. | Фазовые равновесия. Л.р.№ 8 «Изучение кристаллизации веществ из растворов при низких температурах». | |||||||||||||||||||
| 9. | Растворы неэлектролитов. Л.р.№9 «Определение растворимости труднорастворимых веществ по электрической проводимости их растворов» | |||||||||||||||||||
| 10. | Растворы электролитов. Электропроводность растворов электролитов. Л.р. №10 «Измерение электропроводности растворов электролитов». | |||||||||||||||||||
| 11. | Равновесные электродные процессы. Л.р. №11 «Определение молярной массы эквивалента меди электролизом раствора сульфата меди» | |||||||||||||||||||
| 12. | Поверхностные явления. Адсорбция. Контрольная работа № 2 Л.р. №12 «Определение зависимости поверхностного натяжения жидкости от температуры» | |||||||||||||||||||
| 13. | Кинетика необратимых гомогенных реакций. Л.р.№13 «Изучение скорости инверсии сахара» | |||||||||||||||||||
| 14. | Кинетика сложных реакций. Л.р.№14 «Гидролиз сложных эфиров в присутствии кислоты» | |||||||||||||||||||
| 15. | Теории химической кинетики. Л.р.№15 «Фотометрическое изучение кинетики разложения комплексного иона триоксалата марганца» Контрольная работа №3 | |||||||||||||||||||
| 16. | Кинетика цепных, фотохимических и гетерогенных реакций. Л.р.№16 «Фотохимические реакции комплексных соединений» | |||||||||||||||||||
| 17. | Теория молекулярных столкновений. Теория активированного комплекса. Л.р.№17 «Разложение H2O2» | |||||||||||||||||||
| 18. | Катализ. Кинетика ферментативных реакций. | |||||||||||||||||||
| Промежуточная аттестация | ||||||||||||||||||||
| Форма | Семестр | |||||||||||||||||||
| Экзамен | ||||||||||||||||||||
Содержание дисциплины
Введение
Предмет и задачи физической химии, ее место в естествознании. Основные этапы развития и современное состояние физической химии. Содержание курса физической химии. Роль физической химии в биотехнологии.