| Закреплена за кафедрой | Кафедра физической и неорганической химии |
|---|---|
| Направление подготовки | 04.04.01. Химия |
| Профиль | Физическая химия |
| Форма обучения | Очная |
| Общая трудоемкость | 3 ЗЕТ |
| Учебный план | 04_04_01_ФХ-2-2019 |
|
|
||||||||||||
Распределение часов по семестрам
| Курс (семестр) | 2 (3) | Итого | ||
|---|---|---|---|---|
| Недель | 17 | |||
| Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
| Лекции | 12 | 12 | 12 | 12 |
| Лабораторные | 30 | 30 | 30 | 30 |
| Сам. работа | 66 | 66 | 66 | 66 |
| Итого | 108 | 108 | 108 | 108 |
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 доктор физ. мат. наук, профессор Безносюк С.А.
| 1.1. | Развитие представлений о строении, устойчивости и разрушения различных видов дисперсных систем, знание которых необходимо для понимания процессов и явлений, протекающих в природе, а также реализуемых в различных технологических процессах; углубление знаний о практической значимости дисперсных систем и коллоидно-химических явлений |
|---|
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.09 |
| 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. | теоретические основы традиционных и новых разделов физической и коллоидной химии, а также их возможности при решении исследовательских задач; теоретические основы и возможности современных физико-химических методов применительно к конкретной исследуемой системе |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | выбирать методы и пути решения исследовательских задач в своей профессиональной области |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | владеть способностью использовать и развивать теоретические основы традиционных и новых разделов химии при решении профессиональных задач; приемами и навыками работы на серийном и нестандартном оборудовании |
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Введение. Классификация дисперсных систем | ||||||
| 1.1. | Многообразие дисперсных систем, их распространенность в природе. Применение дисперсных систем в различных отраслях промышленности. Значение дисперсных систем для процессов, протекающих в растительных и животных организмах. Классификация дисперсных систем по различным признакам. | Сам. работа | 3 | 6 | ОПК-1 | Л1.1, Л2.2 |
| Раздел 2. Системы с газообразной дисперсионной средой | ||||||
| 2.1. | Аэрозоли. Общая характеристика аэрозолей, их классификация, размер и форма частиц. Способы получения аэрозолей. Оптические, молекулярно-кинетические и электрические свойства аэрозолей. Явления термофореза, фотофореза и термопреципитации, их значение в атмосферных явлениях. Агрегативная устойчивость. Коагуляция аэрозолей и осаждение аэрозольных частиц. Практическое значение аэрозолей | Сам. работа | 3 | 6 | ОПК-1 | Л2.1, Л1.1, Л1.2 |
| 2.2. | Порошки. Классификация и способы получения порошков. Свойства порошков: насыпная плотность, текучесть, гигроскопичность и смачиваемость, сыпучесть, абразивность, электрическое сопротивление, горючесть и взрываемость. Гранулирование порошков, использование гранулирования в промышленности. Нанопорошки | Сам. работа | 3 | 2 | ОПК-1 | Л1.1 |
| Раздел 3. Системы с жидкой дисперсионной средой | ||||||
| 3.1. | Суспензии. Сходство и различия золей и суспензий. Классификация суспензий. Пасты. Оптические свойства суспензий. Устойчивость и коагуляция суспензий в технологических процессах и природе, использование в процессах водоочистки. Коллоидная защита. | Сам. работа | 3 | 6 | ОПК-1 | Л1.1, Л1.2, Л2.2 |
| 3.2. | Эмульсии. Классификация эмульсий. Строение, свойства, способы получения и разрушения. Методы установления типа эмульсий. Критические эмульсии. Агрегативная устойчивость. Стабилизация эмульсий, природа и свойства эмульгаторов. Гидрофильно-липофильный баланс. Твердые эмульгаторы. Обращение фаз эмульсий. Множественные эмульсии. Эмульсионные пленки. Практическое значение эмульсий и эмульгирования. | Сам. работа | 3 | 2 | ОПК-1 | Л1.1, Л1.2, Л2.2 |
| 3.3. | Подготовка к лабораторной работе «Эмульсии. Получение, определение типа, обращение фаз, разрушение.» | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-2 | Л1.2, Л2.2 |
| 3.4. | Эмульсии. Получение, определение типа, обращение фаз, разрушение | Лабораторные | 3 | 6 | ПК-2 | Л2.1 |
| 3.5. | Оформление отчета по лабораторной работе по теме «Эмульсии. Получение, определение типа, обращение фаз, разрушение.» | Сам. работа | 3 | 4 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1 |
| 3.6. | Пены и газовые эмульсии. Строение пен и способы получения. Кратность и устойчивость пен. Пенообразователи, их роль в устойчивости пен. Эффекты Гиббса и Марангони. Пленки как элемент пен. Устойчивость «черных» пленок. Практическое значение пен, пенная флотация. Пеногашение | Лекции | 3 | 2 | ОПК-1 | Л2.1, Л1.1, Л1.2 |
| 3.7. | Пены и газовые эмульсии. Строение пен и способы получения. Кратность и устойчивость пен. Пенообразователи, их роль в устойчивости пен. Эффекты Гиббса и Марангони. Пленки как элемент пен. Устойчивость «черных» пленок. Практическое значение пен, пенная флотация. Пеногашение | Сам. работа | 3 | 6 | ОПК-1 | Л1.1, Л1.2, Л2.2 |
| 3.8. | Подготовка к лабораторной работе «Устойчивость пен» | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-2 | Л2.2 |
| 3.9. | Устойчивость пен | Лабораторные | 3 | 6 | ПК-2 | Л2.1 |
| 3.10. | Оформление отчета по лабораторной работе «Устойчивость пен» | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-2 | Л2.1 |
| Раздел 4. Системы с твердой дисперсионной средой. Композиционные материалы | ||||||
| 4.1. | Твердые пены. Твердые эмульсии. Твердые золи. Способы получения. Классификация, строение и применение композиционных материалов. | Лекции | 3 | 2 | ОПК-1 | Л2.1, Л1.2 |
| 4.2. | Твердые пены. Твердые эмульсии. Твердые золи. Способы получения. Классификация, строение и применение композиционных материалов. | Сам. работа | 3 | 4 | ОПК-1 | Л1.2, Л2.2 |
| Раздел 5. Лиофильные дисперсные системы | ||||||
| 5.1. | Основные понятия и классификация мицеллярных ПАВ. Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) и способы ее определения. Факторы, влияющие на ККМ. Основы термодинамики мицеллообразования, роль гидрофобных взаимодействий. Концентрированные дисперсии мицеллообразующих ПАВ, жидкие кристаллы. Мицеллообразование в неводных средах. Растворение углеводородов (солюбилизация) в мицеллах мыл и глобулярных белках, образование микроэмульсий. Солюбилизация в технологических процессах и биологических системах. Объяснение моющего действия. Микрокапсулирование. Танниды и красители. | Лекции | 3 | 2 | ОПК-1 | Л1.1, Л1.2 |
| 5.2. | Основные понятия и классификация мицеллярных ПАВ. Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) и способы ее определения. Факторы, влияющие на ККМ. Основы термодинамики мицеллообразования, роль гидрофобных взаимодействий. Концентрированные дисперсии мицеллообразующих ПАВ, жидкие кристаллы. Мицеллообразование в неводных средах. Растворение углеводородов (солюбилизация) в мицеллах мыл и глобулярных белках, образование микроэмульсий. Солюбилизация в технологических процессах и биологических системах. Объяснение моющего действия. Микрокапсулирование. Танниды и красители. | Сам. работа | 3 | 2 | ОПК-1 | Л1.1, Л1.2, Л2.2 |
| 5.3. | Подготовка к лабораторной работе «Определение ККМ в растворе ПАВ кондуктометрическим и нефелометрическим методами» | Сам. работа | 3 | 2 | ОПК-1, ПК-2 | Л1.2, Л2.2 |
| 5.4. | Определение ККМ в растворе ПАВ кондуктометрическим и нефелометрическим методами | Лабораторные | 3 | 6 | ПК-2 | Л2.1, Л2.2 |
| 5.5. | Оформление отчета по лабораторной работе по теме «Определение ККМ в растворе ПАВ кондуктометрическим и нефелометрическим методами» | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-2 | Л2.1 |
| Раздел 6. Высокомолекулярные соединения и их растворы | ||||||
| 6.1. | Природные и синтетические ВМС. Взаимодействие ВМС с растворителем, пластификация, растворение, ограниченное и неограниченное набухание. Степень набухания, теплота и давление набухания. Некоторые свойства растворов ВМС: осмотическое давление, диффузия и седиментация, оптические свойства и вязкость. Факторы устойчивости растворов полимеров. Высаливание, старение растворов ВМС. Коацервация и ее роль в происхождении жизни на земле | Лекции | 3 | 2 | ОПК-1 | Л2.1, Л1.1, Л1.2, Л2.2 |
| 6.2. | Природные и синтетические ВМС. Взаимодействие ВМС с растворителем, пластификация, растворение, ограниченное и неограниченное набухание. Степень набухания, теплота и давление набухания. Некоторые свойства растворов ВМС: осмотическое давление, диффузия и седиментация, оптические свойства и вязкость. Факторы устойчивости растворов полимеров. Высаливание, старение растворов ВМС. Коацервация и ее роль в происхождении жизни на земле | Сам. работа | 3 | 2 | ОПК-1 | Л1.1, Л1.2, Л2.2 |
| 6.3. | Подготовка к лабораторной работе «Защитное действие ВМС – желатина и крахмала» | Сам. работа | 3 | 2 | ОПК-1 | Л2.1, Л1.2 |
| 6.4. | Защитное действие ВМС – желатина и крахмала | Лабораторные | 3 | 6 | ПК-2 | Л2.1, Л1.2, Л2.2 |
| 6.5. | Оформление отчета по лабораторной работе «Защитное действие ВМС – желатина и крахмала» | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-2 | Л2.1, Л1.1 |
| 6.6. | Полиэлектролиты. Классификация полиэлектролитов. Белки как важнейшие представители полиэлектролитов. Микро- и макроструктура молекулы белка. Денатурация белка, обратимость процесса денатурации. Высаливание белковых фракций, схема Кройта, ряды Гофмейстера. Коллоидная защита, ее биологическое значение. Изоэлектрическая точка белков и методы ее определения. Электрофорез белков. Коллоидно-осмотическое давление растворов белков. Биологическое значение онкотического давления. Мембранное равновесие Доннана, его биологическое значение. | Лекции | 3 | 2 | ОПК-1 | Л1.1, Л1.2, Л2.2 |
| 6.7. | Полиэлектролиты. Классификация полиэлектролитов. Белки как важнейшие представители полиэлектролитов. Микро- и макроструктура молекулы белка. Денатурация белка, обратимость процесса денатурации. Высаливание белковых фракций, схема Кройта, ряды Гофмейстера. Коллоидная защита, ее биологическое значение. Изоэлектрическая точка белков и методы ее определения. Электрофорез белков. Коллоидно-осмотическое давление растворов белков. Биологическое значение онкотического давления. Мембранное равновесие Доннана, его биологическое значение. | Сам. работа | 3 | 2 | ОПК-1 | Л2.1, Л1.1, Л1.2, Л2.2 |
| 6.8. | Подготовка к лабораторной работе по теме «Влияние различных факторов на степень набухания ВМС, тепловой эффект процесса набухания» | Сам. работа | 3 | 2 | ОПК-1 | Л1.2, Л2.2 |
| 6.9. | Влияние различных факторов на степень набухания ВМС, тепловой эффект процесса набухания | Лабораторные | 3 | 6 | ПК-2 | Л2.1 |
| 6.10. | Оформление отчета по лабораторной работе по теме «Влияние различных факторов на степень набухания ВМС, тепловой эффект процесса набухания» | Сам. работа | 3 | 2 | ПК-2 | Л1.2, Л2.2 |
| Раздел 7. Гели и студни | ||||||
| 7.1. | Гели и студни. Коагели, ксерогели, коагуляционные и конденсационно-кристаллизационные структуры, эластичные студни; их строение и свойства. Значение гелей и студней в природе и технике. Факторы студне- и гелеобразования. Тиксотропия. Синерезис, его значение в биологии, медицине и технике. Диффузия в гелях и студнях. Периодические реакции | Лекции | 3 | 2 | ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л1.2, Л2.2 |
| 7.2. | Гели и студни. Коагели, ксерогели, коагуляционные и конденсационно-кристаллизационные структуры, эластичные студни; их строение и свойства. Значение гелей и студней в природе и технике. Факторы студне- и гелеобразования. Тиксотропия. Синерезис, его значение в биологии, медицине и технике. Диффузия в гелях и студнях. Периодические реакции | Сам. работа | 3 | 6 | ОПК-1, ПК-2 | Л2.1, Л1.1, Л1.2, Л2.2 |
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Представлены в ФОС |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| Представлены в ФОС |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| Фонд оценочных средств находится в приложении |
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | И.Е. Стась | Дисперсные системы в природе и технике: | АлтГУ, 2006 | |
| Л1.2 | Фролов Ю.Г. | Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы: | М.: Альянс, 2004 | |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Ю. Г. Фролов, А. С. Гродский, В. В. Назаров и др. | Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии: учеб. пособие для вузов | М.: Химия, 1986 | |
| Л2.2 | Е.Д. Щукин, А.В. Перцов, Е.А. Амелина | Коллоидная химия: | М.: Высш. шк., 2004 | |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| 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 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 | ||||
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 107бК | лаборатория коллоидной химии - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Лабораторная мебель на 12 посадочных мест; рабочее место преподавателя; шкаф для лабораторной посуды; стол весовой; весы ВЛТЭ-500; рН-метр А 4102; кондуктометр КП-150МИ; встряхиватель WU-4; вытяжной шкаф-4; фотоэлектроколориметр КФК-2; мешалка верхнеприводная MR-25; электроплитка ОКА-4, ЭПШ-1; баня термостатирующая ТЖ-ТБ-01/12Ц; стабилизатор ТЕС-9; титратор фотоэлектрическийТ-107 микроскоп МБС-10, набор лабораторной посуды, реактивы, штативы для пробирок и пипеток, штативы с лапками для бюреток |
| 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) |
| При изучении курса работа студента делится на три больших блока: 1. Лекционное изучение предмета; 2. Выполнение лабораторных работ; 3. Самостоятельная работа. Лекционный курс состоит из 12 часов. Преподаватель дает на лекциях основной, базовый материал курса, являющийся главным по значению для студента и, возможно, представляющий наибольшую трудность для самостоятельного изучения. Безусловно, посещение студентом лекций по курсу является одной из основных задач студента, исходя из вклада лекционного курса в общий курс. Но наиболее важной считается работа студента на лабораторных занятиях, сдача коллоквиумов к ним, написания двух контрольных работ, из которых и складывается итоговая оценка. Для плодотворной работы на лабораторных занятиях и получения хороших результатов студенту необходимо провести самостоятельную подготовку. Самостоятельная работа студента должна занимать главное по важности место в изучении курса. Продуктивное изучение рассматриваемых на лабораторных занятиях вопросов должно быть обеспечено всеми необходимыми средствами, предоставляемыми студенту преподавателем. В эти необходимые к подготовке средства входит: часть лекционного курса по данному вопросу, список основной и дополнительной литературы, список методических указаний к курсу, список электронных ресурсов, а также указание направлений предыдущего изучения различных курсов, которое могло бы быть полезно для наиболее полной подготовки к семинару. Для допуска к зачету необходимо выполнить лабораторные работы, сдать отчеты к ним, а также решить 6 расчетных задач, представленных в ЭУМК «Физическая химия дисперсных систем» в соответствии с вариантом, указанным преподавателем. При подготовке к семинарским занятиям необходимо воспользоваться материалами учебной литературы, конспектами лекций, а также ЭУМК «Физическая химия дисперсных систем», включающим теоретический материал и видеолекции. В ЭУМК приведены темы и вопросы семинарский занятий. Вопросы по подготовке к семинарскому занятию, решению задач могут быть заданы на форуме указанного ЭУМК. Зачет проходит в устной форме по вопросам, приведенным выше. Оценка – «зачтено/незачтено» |