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

Физико-химческие методы анализа и синтеза функциональных и неорганических материалов

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра физической и неорганической химии
Направление подготовки04.05.01. специальность Фундаментальная и прикладная химия
СпециализацияФундаментальная и прикладная химия
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость6 ЗЕТ
Учебный план04_05_01_ФиПХ-4-2020
Часов по учебному плану 216
в том числе:
аудиторные занятия 86
самостоятельная работа 103
контроль 27
Виды контроля по семестрам
экзамены: 7

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 4 (7) Итого
Недель 16
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 32 32 32 32
Лабораторные 36 36 36 36
Практические 18 18 18 18
Сам. работа 103 103 103 103
Часы на контроль 27 27 27 27
Итого 216 216 216 216

Программу составил(и):
кандидат химических наук, доцент, Стручева Н.Е.;кандидат химических наук, доцент , Ильина Е.Г.;кандидат химических наук, доцент, Харнутова Е.П.

Рецензент(ы):
кандидат химических наук, доцент, Стась И.Е.

Рабочая программа дисциплины
Физико-химческие методы анализа и синтеза функциональных и неорганических материалов

разработана в соответствии с ФГОС:
едеральный 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 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра физической и неорганической химии

Протокол от 06.07.2020 г. № 10
Срок действия программы: 2020-2021 уч. г.

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


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2020-2021 учебном году на заседании кафедры

Кафедра физической и неорганической химии

Протокол от 06.07.2020 г. № 10
Заведующий кафедрой доктор физ.-мат.наук, профессор, Безносюк С.А.


1. Цели освоения дисциплины

1.1.- расширение и углубление знаний в области неорганического синтеза и физико-химического анализа неорганических и фукнциональных материалов

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01.02

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-3 владением системой фундаментальных химических понятий и методологических аспектов химии, формами и методами научного познания
ПК-4 способностью применять основные естественнонаучные законы при обсуждении полученных результатов
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.методы получения и идентификации веществ и материалов
фундаментальные разделы неорганической химии
3.2.Уметь:
3.2.1.проводить химические опыты по предлагаемым методикам
использовать основные законы естественнонаучных дисциплин при получении неорганических и функциональных материалов и их анализе
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.проведения химического эксперимента и оформления его результатов
использования фундаментальных знаний по неорганической химии для классификации современных материалов

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Неорганический синтез
1.1. Введение. Основные виды реакций неорганического синтеза Лекции 7 1 ПК-3 Л1.2
1.2. Новые неорганические материалы - твердые сплавы, керметы, тиалоны, полупроводниковые сверхпроводники, монокристаллы Сам. работа 7 8 ПК-3 Л2.1, Л1.2
1.3. Синтезы с программированием температуры и при Т=const: ампульный синтез, синтезы в закрытых и проточных реакторах, синтезы при высоких давления Сам. работа 7 8 ПК-3 Л2.1, Л1.2
1.4. Термодинамика реакций высокотемпературного синтеза Лекции 7 2 ПК-3 Л1.2
1.5. Расчет состава равновесной смеси Практические 7 2 ПК-3, ПК-4 Л1.2, Л3.3
1.6. Металлотермия Лекции 7 1 ПК-3 Л1.2
1.7. Термодинамика металлотермических реакций Практические 7 2 ПК-3 Л1.2
1.8. Высокотемпературный неорганический синтез Лекции 7 1 ПК-3 Л1.2
1.9. Основные методы получения тугоплавких соединений Практические 7 2 ПК-3 Л1.2
1.10. Синтез карбонитрида титана в режиме СВС Лабораторные 7 4 ПК-4 Л1.2, Л3.3
1.11. Синтез карбида титана нестехиометрического состава Лабораторные 7 6 ПК-4 Л1.2, Л3.3
1.12. Химические транспортные реакции Лекции 7 1 ПК-3 Л1.2
1.13. Химические транспортные реакции Практические 7 2 ПК-3 Л1.2
1.14. Плазмохимический синтез Сам. работа 7 6 ПК-3 Л1.2, Л3.3
1.15. Применение ХТР для глубокой очистки металлов, для получения полупроводниковых соединений и монокристаллов Сам. работа 7 5 ПК-3 Л1.2, Л3.3
1.16. Синтез тугоплавких соединений. Методы получения карбидов, фосфидов и силициидов металлов, боридов и халькогенидов переходных металлов, тугоплавких нитридов Сам. работа 7 6 ПК-3, ПК-4 Л1.2, Л3.3
Раздел 2. Рентгеновские методы анализа
2.1. Рентгеновские трубки и аппараты. Природа рентгеновского излучения Лекции 7 2 ПК-3 Л3.1, Л1.1, Л2.2
2.2. Выбор основных параметров съемки. Методы получения рентгенограмм Лекции 7 2 ПК-3 Л3.1, Л1.1, Л2.2
2.3. Рентгеновские трубки и аппараты Сам. работа 7 4 ПК-3 Л3.1, Л1.1, Л2.2
2.4. Природа рентгеновского излучения. Сплошной и характеристический спектры рассеяния и поглощения рентгеновских лучей Сам. работа 7 4 ПК-4 Л3.1, Л1.1, Л2.2
2.5. Регистрация дифрагированого излучения.Измерение брэгговских углов Лекции 7 2 ПК-3 Л3.1, Л1.1, Л2.2
2.6. Анализ неизвестного вещества Лабораторные 7 4 ПК-3 Л3.1, Л1.1, Л2.2
2.7. Выбор условий для съемки образцов Практические 7 2 ПК-3 Л3.1, Л1.1, Л2.2
2.8. Приготовление образца. Регистрация дифрагированого излучения Сам. работа 7 4 ПК-4 Л3.1, Л1.1, Л2.2
2.9. Рентгеновские картотеки. Структура и состав картотеки JCPDS Лекции 7 2 ПК-3 Л3.1, Л1.1, Л2.2
2.10. Идентификация вещества по межплоскостным расстояниям Сам. работа 7 2 ПК-4 Л3.1, Л1.1, Л2.2
2.11. Системы автоматического РФА Сам. работа 7 2 ПК-3 Л3.1, Л1.1, Л2.2
2.12. Рентгенофазовый анализ смеси двух веществ Лабораторные 7 4 ПК-4 Л3.1, Л1.1, Л2.2
2.13. Количественный фазовый анализ Лекции 7 2 ПК-4 Л3.1, Л1.1, Л2.2
2.14. Индицирование рентгенограммы кубического вещества Лекции 7 2 ПК-4 Л3.1, Л1.1, Л2.2
2.15. Индицирование вещества кубической сингонии Лабораторные 7 4 ПК-4 Л3.1, Л1.1, Л2.2
2.16. Идентификация вещества по межплоскостным расстояниям Сам. работа 7 4 ПК-4 Л3.1, Л1.1, Л2.2
2.17. Рентгеновские картотеки. Структура и состав картотеки JCPDS Практические 7 2 ПК-4 Л3.1, Л1.1, Л2.2
2.18. Факторы, влияющие на интенсивность линий на рентгенограмме Сам. работа 7 4 ПК-4 Л3.1, Л1.1, Л2.2
Раздел 3. Спектроскопические методы исследования
3.1. Классификация и роль спектроскопических методов исследования Лекции 7 2 ПК-4 Л1.1, Л2.2
3.2. Колебания двухатомных и многоатомных молекул Практические 7 2 ПК-3, ПК-4 Л1.1, Л2.2, Л3.2
3.3. Колебания двухатомных и многоатомных молекул Сам. работа 7 4 ПК-3, ПК-4 Л1.1, Л2.2, Л3.2
3.4. Интерпретация ИК - спектров Лекции 7 2 ПК-3, ПК-4 Л1.1, Л2.2
3.5. ИК – спектроскопия неорганических соединений Лекции 7 2 ПК-3 Л1.1, Л2.2
3.6. Исследование соединения методом ИК–спектроскопии Лабораторные 7 4 ПК-3, ПК-4 Л1.1, Л3.2
3.7. Электронные спектры поглощения двухатомных и многоатомных молекул молекул Лекции 7 2 ПК-3 Л1.1, Л2.2
3.8. Исследование соединения методом ИК–спектроскопии Сам. работа 7 8 ПК-3, ПК-4 Л1.1, Л3.2
3.9. Электронные спектры поглощения двухатомных и многоатомных молекул молекул Лекции 7 2 ПК-3 Л1.1, Л2.2
3.10. Энергетические диаграммы для многоэлектронных систем Лекции 7 2 ПК-3 Л1.1
3.11. Применение электронной спектроскопии в видимой и УФ области Практические 7 2 ПК-3, ПК-4 Л1.1, Л2.2, Л3.2
3.12. Применение электронной спектроскопии в видимой и УФ области Сам. работа 7 4 ПК-3, ПК-4 Л1.1, Л2.2, Л3.2
3.13. Исследование соединения методом электронной спектроскопии Лабораторные 7 6 ПК-3, ПК-4 Л1.1, Л3.2
3.14. Исследование соединения методом электронной спектроскопии Сам. работа 7 8 ПК-3, ПК-4 Л1.1, Л3.2
3.15. Спектры электронного парамагнитного (спинового) резонанса (ЭПР) Лекции 7 2 ПК-4 Л1.1
3.16. Применение ЭПР. Исследования реакций неорганических соединений Практические 7 2 ПК-3, ПК-4 Л1.1, Л3.2
3.17. Применение ЭПР. Исследования реакций неорганических соединений Сам. работа 7 4 ПК-3, ПК-4 Л1.1, Л3.2
3.18. Исследование соединения методом ИК–спектроскопии Лабораторные 7 4 ПК-3, ПК-4 Л1.1, Л3.2
3.19. Исследование соединения методом ИК–спектроскопии Сам. работа 7 8 ПК-3, ПК-4 Л1.1, Л3.2
3.20. Подготовка к экзамену Сам. работа 7 10 ПК-3, ПК-4 Л3.1, Л2.1, Л1.2, Л3.3, Л1.1, Л2.2, Л3.2

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 Под. ред. А.Б. Никольского Физические методы исследования неорганических веществ: Учебное пособие для ВУЗов Академия, 2006
Л1.2 Каллистер У.Д. Материаловедение: от технологии к применению: основная литература Изд-во НОТ, 2011
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Фахльман Б.Д., Чаркин Д.О., Уточникова В.В., Третьяков Ю.Д., Гудилин Е.А. Химия новых материалов и нанотехнологии: [учеб. пособие] Долгопрудный: Интеллект, 2011
Л2.2 В.П. Смагин Физические методы исследования в химии: Учебное пособие для ВУЗов АлтГУ. , 2007
6.1.3. Дополнительные источники
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л3.1 Стручева Н.Е. Рентгенофазовый анализ: лаборатор. практикум по курсу Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2008
Л3.2 Е.Г. Ильина Спектроскопические методы исследования неорганических соединений: Методические рекомендации , 2010
Л3.3 Е.П. Харнутова Высокотемпературный синтез: лабораторный практикум по спецкурсу Барнаул.: Изд-во АлтГУ, 2007
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 Курс в Moodle «Рентгенофазовый анализ» portal.edu.asu.ru
6.3. Перечень программного обеспечения
MS Office PowerPoint
Microsoft Windows
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=6327 ЭУМКД «Физико-химические методы анализа и синтеза функциональных и неорганических материалов. Часть 3»


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
109К лаборатория неорганической 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 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1шт.; весы ВЛКТ-500; вытяжной шкаф; сушильный шкаф; микроскоп МБС-10; весы НВ-600 М; электроплитка; таблица Д.И. Менделеева; сушильный шкаф СНОЛ; штативы для пробирок, набор лабораторной посуды, набор реактивов, спиртовки, держатели для пробирок
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

Методические рекомендации для обучающихся размещены в приложении