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

Основы нестехиометрии

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра физической и неорганической химии
Направление подготовки04.04.01. Химия
ПрофильФизическая химия
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план04_04_01_ФХ-2-2019
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 52
самостоятельная работа 56
Виды контроля по семестрам
зачеты: 3

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (3) Итого
Недель 17
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 16 16 16 16
Лабораторные 36 36 36 36
Сам. работа 56 56 56 56
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
к.х.н., доцент, Харнутова Е.П.

Рецензент(ы):
д.х.н., доцент, Смагин В.П.;к.х.н., доцент, Стась И.Е.

Рабочая программа дисциплины
Основы нестехиометрии

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 04.04.01 ХИМИЯ (уровень магистратуры) (приказ Минобрнауки России от 23.09.2015г. №1042)

составлена на основании учебного плана:
04.04.01 Химия
утвержденного учёным советом вуза от 25.06.2019 протокол № 9.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра физической и неорганической химии

Протокол от 06.07.2019 г. № 12
Срок действия программы: 2019-2020 уч. г.

Заведующий кафедрой
д.ф.-м.н., Безносюк С.А.


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 06.07.2019 г. № 12
Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., Безносюк С.А.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.ознакомить с основами нестехиометрии химических соединений

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.06

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-1 способностью использовать и развивать теоретические основы традиционных и новых разделов химии при решении профессиональных задач
ПК-2 владением теорией и навыками практической работы в избранной области химии
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- особенности строения и структуры твердых кристаллических тел, методы ее исследования и описания и следствия, вытекающих из симметрии;
- основные взаимосвязи между симметрией и строением кристаллов и физическими свойствами, которые ими обусловлены;
- механизмы дефектообразования в твердых кристаллических телах и закономерности влияния дефектов на электрофизические свойства твердых кристаллических тел.
3.2.Уметь:
3.2.1.- использовать основные закономерности, описывающие аспекты физических свойств твердых тел с целью трактовки разнообразных явлений, характеризующих проявление этих свойств в конкретных ситуациях;
- решать типовые задачи связанные с основными разделами физической химии твердого тела, использовать физические законы при анализе и решении проблем профессиональной деятельности;
- использовать основные химические законы, термодинамические справочные данные и количественные соотношения неорганической химии для решения профессиональных задач.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.- методами расчетов термодинамического равновесия дефектов в кристаллах;
- приемами работы с литературой, в том числе с публикациями в периодической отечественнои и зарубежной литературе, содержащей необходимые сведения для анализа тех или иных явлений в твердых кристаллических телах.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Нестехиометрия и кристаллохимия
1.1. Атомно-молекулярная теория и нестехиометрия химических веществ. Уровни и виды нестехиометрии Лекции 3 2 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1
1.2. Элементы кристаллохимии сложных веществ с совершенной структурой Лекции 3 2 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1
1.3. Нестехиометрия и кристаллохимия Сам. работа 3 10 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1
Раздел 2. Надмолекулярная нестехиометрия
2.1. Молекулярно-атомные композиции с ограниченным мольным соотношением компонентов Лекции 3 2 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1
2.2. Неорганические соединения включения Лекции 3 2 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1
2.3. Надмолекулярная нестехиометрия Сам. работа 3 10 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1
Раздел 3. Смесевая (ион-ионная) нестехиометрия
3.1. Изоморфные и изодиморфные твердые растворы неорганических веществ Лекции 3 2 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1
3.2. Энергетика и термодинамика твердых растворов Лекции 3 2 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1
3.3. Смесевая (ион-ионная) нестехиометрия Сам. работа 3 10 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1
Раздел 4. Структурная (вакансионная) нестехиометрия
4.1. Дефекты кристаллических структур стехиометрических соединений Лекции 3 4 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1
4.2. Структурная (вакансионная) нестехиометрия Сам. работа 3 10 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1
Раздел 5. Концентрационная нестехиометрия в многокомпонентных авновесных системах
5.1. Концентрационная нестехиометрия в многокомпонентных авновесных системах Сам. работа 3 16 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1
Раздел 6. Лабораторные работы
6.1. Кристаллографическое и кристаллохимическое описание твердого тела Лабораторные 3 4 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1
6.2. Влияние характера химической связи на структуру кристалла Лабораторные 3 4 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1
6.3. Кристаллические структуры твердых тел Лабораторные 3 6 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1
6.4. Общие представления о дефектах в кристаллах Лабораторные 3 4 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1
6.5. Расчет энергии связи ионных кристаллов Лабораторные 3 6 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1
6.6. Расчет концентрации дефектов в беспримесном одновалентном кристалле Лабораторные 3 6 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1
6.7. Расчет подвижности дефектов в кристаллах Лабораторные 3 6 ОПК-1, ПК-2 Л1.1, Л2.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Контрольные вопросы и задания приведены в фонде оценочных средств
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Не предусмотрены
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
Фонд оценочных средств размещен 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 Кнотько А.В. Химия твердого тела: учебное пособие М.: Академия, 2006
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Зоркий П.М. Симметрия молекул и кристаллических структур: М.: Изд-во Моск. ун-та., 1986
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Не используются
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Windows
Microsoft Office
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
http://www.lib.asu.ru электронные ресурсы научной библиотеки АлтГУ
http://www.rsl.ru РГБ Российская государственная библиотека
http://ben.irex.ru БЕН Библиотека естественных наук
http://www.gpntb.ru 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.lib.msu.su Библиотека МГУ

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.

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Приступая к изучению дисциплины, студент должен ознакомиться с содержанием рабочей программы дисциплины. Дисциплина включает несколько видов занятий, которые в совокупности обеспечивают её усвоение, это: лекции, лабораторные, самостоятельная работа.
Во время лекций студент получает систематизированные знания. Изучая и прорабатывая материал лекций, студент должен повторить законспектированный материал и дополнить его по теме литературными данными, используя список предложенных в РПД источников.
Лабораторные занятия проводятся с целью углубления и закрепления знаний, полученных на лекциях, через формирование практических навыков. В ходе занятий предусматривается проверка освоенности материала курса и компетенции в виде защиты лабораторной работы.
Для лабораторных занятий необходимо иметь: белый халат, рабочую тетрадь, ручку. Начинается лабораторная работа с указания даты, номера и темы занятия. Далее идет систематическая часть, которая постепенно заполняется в процессе занятия.
При подготовке к лабораторному занятию студенту необходимо повторить лекционный материал по заданной теме; изучить теоретический материал, рекомендованный преподавателем, проработать соответствующие разделы практикума (печатные или электронные) продумать ответы на контрольные вопросы.
Важным элементом обучения студента является самостоятельная работа. Работа с учебной и научной литературой является главной формой самостоятельной работы и необходима при подготовке к текущему контролю знаний или промежуточной аттестации. Она включает проработку лекционного материала, а также изучение рекомендованных источников и литературы по тематике лекций. При самостоятельном изучении теоретической темы студент, используя рекомендованные в РПД литературные источники и электронные ресурсы, должен ответить на контрольные вопросы или выполнить задания, предложенные преподавателем.
Промежуточная аттестация осуществляется по завершению изучения дисциплины в форме зачета.