МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Кристаллохимия

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра физической и неорганической химии
Направление подготовки04.05.01. специальность Фундаментальная и прикладная химия
СпециализацияОрганическая химия
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость4 ЗЕТ
Учебный план04_05_01_ФиПХ_ох-5-2019
Часов по учебному плану 144
в том числе:
аудиторные занятия 50
самостоятельная работа 67
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 7

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 4 (7) Итого
Недель 18,5
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 32 32 32 32
Практические 18 18 18 18
Сам. работа 67 67 67 67
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 144 144 144 144

Программу составил(и):
кандидат химических наук, доцент, Стручева Н.Е.

Рецензент(ы):
доктор химических наук, профессор, Смагин В.П.

Рабочая программа дисциплины
Кристаллохимия

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по специальности 04.05.01 Фундаментальная и прикладная химия (уровень подготовки кадров высшей квалификации). (приказ Минобрнауки России от 12.09.2016г. №1174)

составлена на основании учебного плана:
04.05.01 Фундаментальная и прикладная химия
утвержденного учёным советом вуза от 25.06.2019 протокол № 9.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра физической и неорганической химии

Протокол от 05.07.2018 г. № 13
Срок действия программы: 2018-2019 уч. г.

Заведующий кафедрой
Безносюк С.А., доктор физ-мат.ннаук, профессор


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании кафедры

Кафедра физической и неорганической химии

Протокол от 05.07.2018 г. № 13
Заведующий кафедрой Безносюк С.А., доктор физ-мат.ннаук, профессор


1. Цели освоения дисциплины

1.1.подготовка специалистов-химиков, способных использовать знания по кристаллохимии в своей профессиональной деятельности

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.Б

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-1 способностью воспринимать, развивать и использовать теоретические основы традиционных и новых разделов химии при решении профессиональных задач
ПК-3 владением системой фундаментальных химических понятий и методологических аспектов химии, формами и методами научного познания
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- теорию симметрии молекул и кристаллов, систематику кристаллических структур, изоморфизм и полиморфизм, морфотропию
- фундаментальные химические понятия, может предложить отдельные примеры их использования при решении задач по кристаллохимии
3.2.Уметь:
3.2.1.- устанавливать зависимость физико-химических свойств кристаллических веществ от их строения
- решать задачи по кристаллохимии с использованием некоторых фундаментальных понятий
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.- навыками использования теоретических основ кристаллохимии при решении конкретных химических задач
- навыками решения задачи повышенной сложности по кристаллохимии с использованием некоторых фундаментальных понятий

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Раздел 1. Введение
1.1. Предмет и задачи кристаллохимии. Кристаллическая структура и способы ее моделирования Лекции 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
1.2. Кристаллическая структура. Моделирование кристаллических структур Сам. работа 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
1.3. Кристаллографические точечные группы. Обозначения кристаллографических групп Практические 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
Раздел 2. Раздел 2. Симметрия молекул и кристаллов
2.1. Учение о симметрии. Закрытые элементы симметрии. Взаимодействие закрытых элементов симметрии Лекции 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
2.2. Симметрия. Виды симметрии. Взаимодействие элементов симметрии. Простые и стереографические проекции элементов симметрии Практические 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
2.3. Элементы симметрии их взаимодействие Сам. работа 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
2.4. Стереографические проекции нормалей к граням. Группы трансляций Лекции 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
2.5. Трансляции. Группы трансляций. Эквивалентные позиции Сам. работа 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
2.6. Кристаллографические координатные системы. Элементарная ячейка Лекции 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
2.7. Элементарная ячейка. Кристаллографические точечные группы Сам. работа 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
2.8. Симметрия кристаллического многогранника. Симметрия позиции атома в кристаллической структуре. Зависимость физических свойств кристаллов от их симметрии Лекции 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
2.9. Кристаллический многогранник, его симметрия Сам. работа 7 4 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
Раздел 3. Раздел 3. Симметрия кристаллических структур
3.1. Отрытые элементы симметрии кристаллических структур Лекции 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
3.2. Элементы симметрии кристаллических структур Сам. работа 7 3 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
3.3. Взаимодействие закрытых и открытых элементов симметрии между собой и с перпендикулярными трансляциями. Пространственные группы Лекции 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
3.4. Трансляции. Пространственные группы Сам. работа 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
3.5. Системы эквивалентных позиций. Изображение точек. Определение кратности Практические 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
3.6. Пространственные группы. Винтовые оси. Типы решоток Сам. работа 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
3.7. Выполнение индивидуального задания "Симметрия молекул и кристаллов" Сам. работа 7 4 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
Раздел 4. Раздел 4. Основы рентгеноструктурного анализа
4.1. Дифракция рентгеновских лучей. Уравнения Лауэ. Уравнение Вульфа-Брэгга. Индексы узловых сеток. Межплоскостные расстояния Лекции 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
4.2. Основы рентгеноструктурного анализа Сам. работа 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
Раздел 5. Раздел 5. Общая кристаллохимия
5.1. Типы химической связи в структурах. Гомо- и гетеродесмические структуры Лекции 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
5.2. Химическая связь в кристаллических структурах Сам. работа 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
5.3. Структурные типы. Описание структур в терминах плотнейших шаровых упаковок (ПШУ) и плотных шаровых кладок (ПШК) Лекции 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
5.4. Пустоты в ПШУ и ПШК. Слойность ПШУ Практические 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
5.5. Кристаллохимические явления. Изоструктурность. Изоморфизм. Твердые растворы замещения, внедрения, вычитания Лекции 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
Раздел 6. Раздел 6. Систематическая кристаллохимия
6.1. Типичные и аномальные структуры металлов. Интерметаллиды. Кристаллические структуры простых веществ-неметаллов Лекции 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
6.2. Кристаллические структуры соединений металлов Сам. работа 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
6.3. Изменение характера структуры в группах периодической системы Практические 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
6.4. Кристаллические структуры неметаллов Сам. работа 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
6.5. Характеристика кристаллических структур бинарных соединений. Структуры АХ Лекции 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
6.6. Кристаллические структуры бинарных соединений Сам. работа 7 4 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
6.7. Коэффициент плотности упаковки металлических и ионных структур. Ковалентные и Ван-дер-Ваальсовы радиусы Практические 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
6.8. Общая характеристика тернарных кристаллических структур. Структурный тип перовскита. Сегнето- и антисегнетоэлектрические свойства веществ Лекции 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
6.9. Тройные кристаллические структуры Сам. работа 7 4 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
6.10. Особенности координации переходных и непереходных металлов. Кластеры Практические 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л2.1, Л3.1
6.11. Структуры соединений переходных металлов. Кластеры Сам. работа 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
6.12. Структурный тип шпинели. Нормальные и обращенные шпинели Лекции 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
6.13. Ферриты и их техническое значение. Связь строения, и магнитных свойств соединений, кристаллизующихся по типу шпинели Практические 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
6.14. Структурные типы цеолитов, шпинелей, молекулярных кристаллов Сам. работа 7 4 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
6.15. Структуры солей кислородных кислот. Особенности строения силикатов. Общая характеристика молекулярных кристаллов Лекции 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
6.16. Кристаллические структуры кислородных соединений Практические 7 2 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
6.17. Выполнение индивидуального задания "Симметрия кристаллических структур" Сам. работа 7 5 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
6.18. Подготовка к коллоквиуму "Систематическая кристаллохимия" Сам. работа 7 8 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1
6.19. Подготовка к экзамену Сам. работа 7 9 ПК-3, ОПК-1 Л1.1, Л2.1, Л3.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Приведены в ФОс в приложении
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Привеедены в ФОС в приложении
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
Приведен в приложении

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 Ю. К. Егоров-Тисменко Кристаллография и кристаллохимия: учебник: Основная литература М.: КДУ,, 2005
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Зоркий П.М. Симметрия молекул и кристаллических структур : Дополнительная литература М.: Изд-во МГУ, 1986
6.1.3. Дополнительные источники
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л3.1 Стручева Н.Е. Кристаллохимия. Лабораторный практикум: Учебное пособие.: Методические разработки кафедры Барнаул: изд-во АлтГУ , 2014
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Курс в Moodle «Кристаллохимия» portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft® Windows Professional 7 Russian Upgrade Academic OPEN I License No Level (версия 7). Номер лицензии 60357319

Microsoft Office
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
http://www.iucr.org – Международный союз кристаллографов
http://www.ccp14.ac.uk – Кристаллографические программы
http://www.crystallograhica.co.uk –Кристаллографические программы
http://www.lib.asu.ru - электронные ресурсы научной библиотеке АлтГУ
http://www.rsl.ru - РГБ Российская государственная библиотека
http://ben.irex.ru - БЕН Библиотека естественных наук
http://www.gpntb.ru - ГПНТБ Государственная публичная научно-техническая библиотека
http://ban.pu.ru - БАН Библиотека Академии наук
http://www.nlr.ru - РНБ Российская национальная библиотека
http://www.elibrary.ru - Научная электронная библиотека РФФИ
http://www.chem.msu.su - Электронная библиотека на сервере химфака МГУ
http://www.lib.msu.su - Библиотека МГУ
http://www.kge.msu.ru - Библиотека химической литературы

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
106аК учебная аудитория кафедры физической и неорганической химии - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации Учебная мебель на 20 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1шт.; шкаф с учебно-наглядными пособиями - 2 шт.; доска маркерная - 1 шт.; проектор: марка Optoma - 1 единица; стационарный экран; модели кристаллических структур; набор моделей атомов со стержнями для составления моделей молекул, деревянные модели кристаллов; дифрактограммы веществ; таблицы Гиллера; числовые ключи Ханаваля; алфавитный указатель; рентгеновская картотека JCPDS.
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Приведены в приложении