Окислительно-восстановительные реакции.

Н.П. Морозова

Химия

Рабочая программа

и задания для контрольной работы

 

 

Смоленск 2009

 

 

УДК 54 (076)

ББК 24 Я 73

М 79

 

Рецензент - кандидат технических наук, заведующая кафедрой «Технология продуктов общественного питания» НОУ ВПО Смоленский гуманитарный университет В.Ф. Пучкова

 

Морозова Н.П.

 

М 79 Химия. Рабочая программа и задания для контрольной работы: учебно-методическое пособие/ Н.П. Морозова.- Смоленск: ФГОУ ВПО «Смоленская ГСХА», 2009. -130.

 

 

Пособие содержит контрольные задания, к которым дана необходимая теоретическая информация и методические рекомендации для решения контрольных заданий. Предназначено для студентов инженерно-технологического факультета и написано в соответствии с программой курса химии специальности «Механизация сельского хозяйства» - 310301.65.

Печатается по решению методического совета ФГОУ ВПО «Смоленская ГСХА» (протокол № от 2009 г.)

 

 

УДК 54 (076)

 

ББК 24 я 73

 

 

© Морозова Н.П.2009

©Федеральное государственное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Смоленская государственная сельскохозяйственная академия»

 

 

 

Морозова Нина Петровна

 

Химия

 

Рабочая программа

и задания для контрольной работы

 

 

 

 

Подписано в печать 2009 г. Формат 60х84/16.

Бумага офсетная №1. Печ. л. 4,69. Тираж экз.

Заказ №

ФГОУ ВПО «Смоленская ГСХА».

214000. Смоленск, ул.Б.Советская, 10/2

Отпечатано в издательстве ФГОУ ВПО «Смоленская ГСХА».

214000. Смоленск, ул.Б.Советская, 10/2

 

Введение

Контрольные задания составлены в соответствии с требованиями программы курса и сгруппированы по модульному принципу. Каждый модуль содержит:

- необходимую теоретическую информацию,

- методические рекомендации для решения контрольных заданий,

- контрольные задания, которые получает студент на первом занятии.

К выполнению своих контрольных заданий студенту необходимо приступить только после детального изучения соответствующего материала по методическим указаниям и учебнику.

На экзамене по химии будет проводиться собеседование по материалу контрольной работы.

Каждый студент выполняет задание согласно своему варианту.

Следует обратить внимание, что данные для задач представлены в обобщенных таблицах, и имеют общее условие. Числа, для выполнения задания, нужно брать в таблице против номера, которое соответствует вашему варианту,

Табличные данные помещены в приложении в соответствующих таблицах.

 

Рекомендации по выполнению и сдаче контрольной работы.

При выполнении заданий студент должен:

1. Все задания выполнять в одной тетради.

2. Контрольную работу нужно писать аккуратно и разборчиво.

3. При оформлении контрольной работы необходимо:

· Указать название темы, номер задания и условия задач соответственно своему варианту.

· Письменно ответить на все поставленные вопросы в задании. При отсутствии ответа на один из поставленных вопросов задание считается нерешенным.

· Ход решения задач и все расчеты должны быть доведены до конца.

4. Выполненные задания должны быть сданы в установленный срок (до сессии) для проверки.

5. Получив рецензию, студент должен с нею ознакомиться. Доработку неправильно выполненных заданий необходимо сделать в конце тетради.

6. По непонятным вопросам студент может получить устную консультацию на кафедре агрохимии у ведущего преподавателя, предварительно позвонив на кафедру.

 

Во время сессии после прослушивания лекций и выполнения лабораторных работ студент сдает зачет и экзамен по всему курсу.

 

 

Программа по химии

ВВЕДЕНИЕ

Место химии среди естественнонаучных дисциплин. Роль химизации в развитии производительных сил сельского хозяйства. Значимостьхимических знаний для будущихинженеров-механиковв связи с необходимостью использования новых материалов, повышения надежностисовременной техники и решения экологических проблем, а также для изучения таких общетехнических дисциплин, как "Материаловедение", "Технология конструкционных, электротехнических и других материалов","Механика", а также спе­циальных дисциплин.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ.

1. Основные понятия и законы стехиометрии.

Стехиометрические индексы и коэффициенты. Моль, молярная масса, химический эквивалент, фактор эквивалентности, молярная масса эквивалента. Закон сохранения массы и энергии. Закон кратных отношений. Закон постоянства состава: дальтониды и бертоллиды. Закон эквивалентов. Закон Авогадро и следствия из него. Закон простых объемных отношений. Номенклатура неорганических соединений. Значение химии в изучении природы и развития техники.

1. Строение атома.

Первые модели строения атома. Основные принципы квантовой теории строения вещества: представления о карпускулярно-волновом дуализме явлений микромира, принципе неопределенности, уравнении Шредингера, волновой функции, атомной орбитали. Квантовые числа: главное, орбитальное, магнитное и спиновое. Энергетические уровни и подуровни атома. Вид волновых функций, отвечающих различным орбитальным квантовым числам, и распределение электронной плотности на различных атомных орбиталях. Принципы заполнения электронных орбиталей атома в основном состоянии: принцип Паули, правило Хунда. Электронные емкости орбиталей, подуровней и уровней атома. Способы записи электронных формул атома. Представления об электронном остове и орбиталях валентных уровней атома.

1. Периодический закон Д.И. Менделеева.

Построение структуры периодической системы исходя из энергетической последовательности подуровней многоэлементарных атомов. Понятие периода и его формирование по правилам Клечковского. Причины различной длины периодов; s-, p-, d-, f-элементы и их расположение в структуре периодической системы. Современная формулировка периодического закона. Длинно- и короткопериодный варианты периодической системы. Их особенности. Расположение в них металлов и неметаллов. Значение периодического закона для химии.

Свойства атомов элементов (потенциал ионизации, сродство к электрону, электроотрицательность, радиусы Ван-дер-Ваальса), общие химические свойства элементов и периодический характер их изменения.

1. Химическая связь.

Определения и характеристики химической связи. Метод валентных связей и особенности используемой в нем волновой функции, s- и p-связи. Типы гибридизации атомных орбиталей и геометрия молекул. Неопределенные электронные пары молекул. Проявление свойств химических связей в твердом состоянии вещества. Особенности ионной связи и строение ионных кристаллов с одноатомными и многоатомными ионами. Свойства ионных кристаллов. Применение теории химической связи в химии и биологии. Энергия ковалентных связей и энергетика химических реакций.

1. Взаимодействия между молекулами.

Вандервальсовы силы. Водородная связь.

1. Взаимодействия между частицами веществ в различных физических состояниях и свойства веществ.

Физические состояния веществ. Химические системы. Газообразное состояние вещества. Жидкое состояние вещества. Твердые вещества. Понятие о зонной теории кристаллов.

1. Энергетика химических реакций.

Энергетические эффекты химических реакцй. Термохимические расчеты. Вычисление энтальпии реакции по значениям энтальпий образования продуктов и реагентов реакции. Закон Гесса. Энтропия. Вероятность макросостояния как число микросостояний при заданной энтальпии. Энтропия как мера вероятности макросостояния. Вычисление энтропии реакции по энтропиям продуктов и реагентов реакции. Второй закон термодинамики как критерий направления химической реакции. Энтальпийный и энтропийный вклады в свободную энергию реакции. Их относительная роль. Свободная энергия Гиббса как функция состояния вещества. DG реакции, как причина протекания самопроизвольных реакций. Связь DG с константой равновесия реакции. Вычисление DG реакции по значениям свободных энергий образования продуктов и реагентов реакции. Применение и значение энергетики химических реакций. Прогнозирование направления реакций. Возможности расчета и приближенных оценок DG реакций. Энергетика биосинтеза и синтеза неустойчивых соединений.

1. Термодинамика и кинетика.

Химическая термодинамика. Основы биоэнергетики. Биохимические аспекты основных принципов биоэнергетики. Понятие о скорости химической реакции. Истинная (мгновенная) скорость реакции. Основные факторы, влияющие на скорость реакции. Химическая реакция как последовательность элементарных стадий. Закон действующих масс – основной закон химической кинетики для элементарной стадии. Константа скорости реакции. Зависимость скорости химической реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса. Представление об энергии активации, энергетическом барьере и переходном активированном комплексе.

Катализ. Значение химической термодинамики и кинетики в химии и сельском хозяйстве.

1. Химическое равновесие.

Химическое равновесие как результат самопроизвольного протекания обратимой реакции. Динамический характер химического равновесия. Закон действующих масс. Константа равновесия. Смещение равновесия при изменении концентрации, температуры и давления. Принцип Ле Шателье. Роль химических равновесий в природе.

 

1. Растворы. Дисперсные системы.

Растворы как смеси ионно- и молекулярно-дисперсного уровня. Причины образования водных растворов. Природа межмолекулярных сил в растворах: силы Ван-дер-Ваальса (ориентационные, индукционные, дисперсионные); ион-дипольное взаимодействие, водородная связь. Способы выражения состава растворов. Электролиты. Типы сильных электролитов. Гидратация ионов. Энергия гидратации. Первичная и вторичная гидратные оболочки. Кристаллогидраты. Зависимость растворимости сильных электролитов от энергии кристаллической решетки и энергии гидратации ионов. Активность, коэффициенты активности. Произведение растворимости. Типы слабых электролитов. Константы и степени диссоциации слабых электролитов. Вода как слабый электролит. Водородный и гидроксильный показатели растворов. Способы изменения водородного показателя. Буферные растворы. Коллигативные свойства растворов. Гидролиз солей. Типы гидролиза, константы и степени гидролиза солей. Дисперсные системы. Коллоидные растворы. Отличие коллоидных растворов от истинных. Методы получения коллоидных систем. Процесс коогуляции и пептизации.

Окислительно-восстановительные реакции.

Степень окисления и правила ее нахождения. Окислители и восстановители. Стехиометрические коэффициенты окислительно-восстановительных реакций. Окислительно-восстановительные (электродные) потенциалы. Электрохимические процессы. Электролиз. Химические источники тока. Аккумуляторы.