Закреплена за кафедрой | Кафедра общей и экспериментальной физики |
---|---|
Направление подготовки | 03.03.02. Физика |
Форма обучения | Очная |
Общая трудоемкость | 2 ЗЕТ |
Учебный план | 03_03_02_Ф-3-2020 |
|
|
Распределение часов по семестрам
Курс (семестр) | 3 (5) | Итого | ||
---|---|---|---|---|
Недель | 19 | |||
Вид занятий | УП | РПД | УП | РПД |
Лекции | 12 | 12 | 12 | 12 |
Практические | 16 | 16 | 16 | 16 |
Сам. работа | 44 | 44 | 44 | 44 |
Итого | 72 | 72 | 72 | 72 |
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 общей и экспериментальной физики
Протокол от 15.06.2020 г. № 11
Заведующий кафедрой д.ф.-м.н., проф. В.А. Плотников
1.1. | Цель изучения дисциплины "Химия" – формирование у будущих специалистов теоретических знаний и практических навыков по использованию современного дисциплинарного подхода, представляющая собой обобщение физических знаний о строении атомов, связей атомов в конденсированных средах, физическому описанию процессов, протекающих в твердом состоянии; формирования у студентов, специализирующихся в различных разделах физики, новых знаний, основанных на общих физических представлениях, идеях и методах, характеризующих физику конденсированного состояния. |
---|
Цикл (раздел) ООП: Б1.В |
ОПК-1 | способностью использовать в профессиональной деятельности базовые естественнонаучные знания, включая знания о предмете и объектах изучения, методах исследования, современных концепциях, достижениях и ограничениях естественных наук |
ПК-1 | способностью использовать специализированные знания в области физики для освоения профильных физических дисциплин |
В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
3.1. | Знать: |
---|---|
3.1.1. | основы строения атомов; основы возникновения химической связи; основы взаимодействия в конденсированных средах; потенциальные функции, описывающие взаимодействие в конденсированной среде |
3.2. | Уметь: |
3.2.1. | эффективно использовать программные средства и математические пакеты для решения поставлен-ных задач, возникающих в процессе обучения, а также в будущей профессиональной деятельности; эффективно использовать идеи и методы атомного строения вещества при решении конкретных задач в различных разделах физики |
3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
3.3.1. | изобразить полные, краткие и графические электронные формулы атомов; определить тип химической связи в соединениях; привести закономерности изменения физико-химических характеристик атомов по периодической системе элементов |
Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
---|---|---|---|---|---|---|
Раздел 1. АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНОЕ УЧЕНИЕ. СТРОЕНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ ОБОЛОЧЕК АТОМА | ||||||
1.1. | Основные понятия и законы химиии. Строение атомов. Состояние электронов в изолированном атоме | Лекции | 5 | 2 | ОПК-1, ПК-1 | Л1.1, Л3.1, Л2.1, Л1.4, Л2.4, Л1.9 |
1.2. | Строение атомов | Практические | 5 | 2 | ОПК-1, ПК-1 | Л1.1, Л3.1, Л2.1, Л1.4, Л2.4, Л1.9, Л1.10 |
1.3. | Строение атомов | Сам. работа | 5 | 8 | ОПК-1, ПК-1 | Л1.1, Л3.1, Л2.1, Л1.4, Л2.4, Л1.9, Л1.10 |
Раздел 2. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ И ВАЛЕНТНОСТЬ | ||||||
2.1. | Химическая связь.Снижение энергии системы связанных частиц по сравнению с суммарной энергией изолированных частиц. Перераспределение электронной плотности в области химической связи. Основные виды связи: ионная связь; ковалентная связь; металлическая связь; вандерваальсовы взаимодействия. Энергия и длина связи. Полярность ковалентной связи. Пространственная структура молекул. Сигма-связь. Пи-связь. Дельта-Связь. Метод молекулярных орбиталей. Определение связывающих и разрыхляющих молекулярных орбиталей путем линейной комбинации атомных орбиталей. Порядок и энергия связи. Диаграммы энергетических уровней гомоядерных молекул 1 и 2 периодов. Электронные конфигурации двухатомных молекул 1 и 2 периодов. | Лекции | 5 | 2 | ОПК-1, ПК-1 | Л1.1, Л3.1, Л2.1, Л1.4, Л1.9 |
2.2. | Химическая связь | Практические | 5 | 2 | ОПК-1, ПК-1 | Л1.1, Л3.1, Л1.4, Л1.9, Л1.10 |
2.3. | Химическая связь | Сам. работа | 5 | 8 | ОПК-1, ПК-1 | Л1.1, Л3.1, Л1.4, Л2.4, Л1.9, Л1.10 |
Раздел 3. МЕЖМОЛЕКУЛЯРНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ. ВЕЩЕСТВО В КОНДЕНСИРОВАННОМ СОСТОЯНИИ | ||||||
3.1. | Характеристика вандерваальсовых взаимодействий. Диполь-дипольное взаимодействие. Индукционное взаимодействие. Дисперсионное взаимодействие. Энергия ван-дер-ваальсовых взаимодействий. Твердое состояние вещества.Структура твердых тел. Химические связи в твердых телах. Дефекты в кристаллах. Аморфное и кристаллическое состояние. Кристаллические структуры. Молекулярные кристаллы. Ионные кристаллы. Ковалентные кристаллы. Металлические кристаллы. Характеристика металлической связи. Зонная теория кристаллов. Расщепление энергетических уровней атомов и молекул. Зонная структура металлов, диэлектриков и полупроводников. Реальные структуры кристаллов | Лекции | 5 | 3 | ОПК-1, ПК-1 | Л1.1, Л3.1, Л3.2, Л2.5, Л1.8, Л1.9, Л2.7, Л2.6, Л2.3 |
3.2. | Взаимодействия в конденсированном состоянии | Практические | 5 | 4 | ОПК-1, ПК-1 | Л3.1, Л1.4, Л3.2, Л1.8, Л1.9, Л2.2, Л2.7, Л2.6, Л2.3 |
3.3. | Взаимодействия в конденсированном состоянии | Сам. работа | 5 | 10 | ОПК-1, ПК-1 | Л3.1, Л1.4, Л3.2, Л1.8, Л1.9, Л2.2, Л2.7, Л2.6, Л2.3 |
Раздел 4. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА | ||||||
4.1. | Энергетические эффекты химических процессов. Общие термодинамические понятия. Термодинамические параметры системы. Равновесные и неравновесные процессы. Термодинамические функции системы. Внутренняя энергия, теплота, работа. Первый закон термодинамики. Термохимия. Термохимические уравнения. Второй закон термодинамики. Энтропия системы. Самопроизвольные процессы. Энтропия реакции. Вероятностное определение энтропии. Энтропийный фактор процесса. Термодимамические потенциалы. Критерии самопроизвольного протекания процесса. Фазовые равновесия. Поверхностные явления.Термодинамика растворов неэлектролитов. Гетерогенные (фазовые) равновесия. Однокомпонентные системы.Гетерогенные (фазовые) равновесия. Двухкомпонентные системы. Химическое равновесие.Термодинамика растворов электролитов. Электропроводность растворов. электролитов. Электрохимические цепи | Лекции | 5 | 3 | ОПК-1, ПК-1 | Л3.1, Л3.2, Л2.5, Л1.7, Л1.5, Л2.7, Л1.11, Л1.6, Л2.6, Л2.3 |
4.2. | Химическая термодинамика | Практические | 5 | 4 | ОПК-1, ПК-1 | Л3.1, Л3.2, Л1.7, Л1.5, Л2.2, Л2.7, Л1.11, Л1.6, Л2.6, Л2.3 |
4.3. | Химическая термодинамика | Сам. работа | 5 | 10 | ОПК-1, ПК-1 | Л3.1, Л3.2, Л1.7, Л1.5, Л2.2, Л2.7, Л1.11, Л1.6, Л2.6, Л2.3 |
Раздел 5. КИНЕМАТИКА ПРОЦЕССОВ В КОНДЕНСИРОВАННОМ СОСТОЯНИИ | ||||||
5.1. | Основные понятия химической кинетики. Кинетика химических реакций целого порядка. Методы определения порядка реакции. Влияние температуры на скорость химических реакций. Кинетика сложных реакций. Приближенные методы химической кинетики. Катализ. Фотохимические реакции. Теории химической кинетики. Химическая динамика. | Лекции | 5 | 2 | ОПК-1, ПК-1 | Л3.1, Л2.5, Л1.2, Л1.7 |
5.2. | Химическая кинетика | Практические | 5 | 4 | ОПК-1, ПК-1 | Л3.1, Л2.5, Л1.2, Л1.7, Л1.3 |
5.3. | Химическая кинетика | Сам. работа | 5 | 8 | ОПК-1, ПК-1 | Л3.1, Л2.5, Л1.2, Л1.7, Л1.3 |
5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
Приложение |
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
Приложение |
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
Приложение |
6.1. Рекомендуемая литература | ||||
6.1.1. Основная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л1.1 | И.А. Пресс | Основы общей химии [Электронный ресурс]: учебное пособие | Санкт-Петербург : Химиздат, 2006 | biblioclub.ru |
Л1.2 | Г.В. Булидорова, Ю.Г. Галяметдинов, Х.М. Ярошевская | Формальная кинетика [Электронный ресурс]: учебное пособие | Казань : Издательство КНИТУ, 2012 | biblioclub.ru |
Л1.3 | Н.А. Колпакова, С.В. Романенко, В.А. Колпаков | Сборник задач по химической кинетике [Электронный ресурс] : учебное пособие | Санкт-Петербург : Лань, 2016 | e.lanbook.com |
Л1.4 | В.И. Елфимов, С.С. Бабкина, Е.М. Мясоедов, А.И. Ярошинский | Краткий курс химии с примерами решения задач и заданиями для самостоятельной работы [Электронный ресурс]: учебное пособие | Москва : Директ-Медиа, 2014 | biblioclub.ru |
Л1.5 | В.В. Буданов, А.И. Максимов. | Химическая термодинамика [Электронный ресурс]: учеб. пособие | Санкт-Петербург : Лань, 2017 | e.lanbook.com |
Л1.6 | Б.Б. Дамаскин, О.А. Петрий, Г.А. Цирлина | Электрохимия [Электронный ресурс]: учебное пособие | Санкт-Петербург : Лань, 2015 | e.lanbook.com |
Л1.7 | Б.Н. Афанасьев, Ю.П. Акулова. | Физическая химия [Электронный ресурс]: учеб. пособие | Санкт-Петербург : Лань, 2012 | e.lanbook.com |
Л1.8 | В.А. Гуртов, Р.Н. Осауленко | Физика твердого тела для инженеров [Электронный ресурс]: учебное пособие | Москва : Техносфера, 2012 | biblioclub.ru |
Л1.9 | В.В. Денисов, В.М. Таланов, И.А. Денисова, Т.И. Дрововозова ; под ред. В.В. Денисова, В.М. Таланова. | Общая и неорганическая химия [Электронный ресурс]: учебное пособие | Ростов : Феникс, 2013 | biblioclub.ru |
Л1.10 | Л.Н. Блинов, И.Л. Перфилова, Т.В. Соколова. | Сборник задач и упражнений по общей химии [Электронный ресурс] : учебное пособие | анкт-Петербург : Лань, 2016 | e.lanbook.com |
Л1.11 | Гамбург, Ю.Д. | Химическая термодинамика [Электронный ресурс] : учебник | Москва : Издательство "Лаборатория знаний", 2016 | e.lanbook.com |
6.1.2. Дополнительная литература | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л2.1 | Ким А. М. | Органическая химия [Электронный ресурс]: учебное пособие | Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2004 | biblioclub.ru |
Л2.2 | А.Н. Васюкова [и др.] | Типовые расчеты по физической и коллоидной химии [Электронный ресурс]: учебное пособие | Санкт-Петербург : Лань, 2014 | e.lanbook.com |
Л2.3 | В.В. Свиридов, А.В. Свиридов. | Физическая химия [Электронный ресурс]: учебное пособие | Санкт-Петербург : Лань, 2016 | e.lanbook.com |
Л2.4 | под общ. ред. С.С. Нохрина ; сост. А.Ф. Гусева и др. | Общая и неорганическая химия [Электронный ресурс: учебный справочник | Екатеринбург : Издательство Уральского университета, 2012 | biblioclub.ru |
Л2.5 | Н.Г. Рамбиди, А.В. Березкин | Физические и химические основы нанотехнологий [Электронный ресурс]: научная литература | Москва : Физматлит, 2009 | biblioclub.ru |
Л2.6 | В.Н. Кулезнев, В.А. Шершнев. | Химия и физика полимеров [Электронный ресурс] : учебное пособие | Санкт-Петербург : Лань, 2014 | e.lanbook.com |
Л2.7 | Вшивков, С.А. | Фазовые и структурные переходы жидкокристаллических наносистем [Электронный ресурс]: учебное пособие | Санкт-Петербург : Лань, 2012 | e.lanbook.com |
6.1.3. Дополнительные источники | ||||
Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
Л3.1 | Новоженов В.А. | Введение в неорганическую химию ч.1-2: | Барнаул Изд-во Алт. Универ., 1998 | |
Л3.2 | В.К. Варенцов, Р.Е. Синчурина, Е.М. Турло | Химия. Электрохимические процессы и системы [Электронный ресурс]: учебно-методическое пособие | Новосибирск : НГТУ, 2013 | biblioclub.ru |
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
Название | Эл. адрес | |||
Э1 | Интернет-портал "Университетская библиотека онлайн" | biblioclub.ru | ||
Э2 | ЭБС "Лань" | e.lanbook.com | ||
Э3 | ЭБС "Юрайт" | www.biblio-online.ru | ||
Э4 | Физическая химия, автор Утемесов Р.М. | portal.edu.asu.ru | ||
6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
Microsoft Windows7, №лицензии 60674416 (бессрочная) Microsoft Office 2010 №лицензии 60674416 (бессрочная) Microsoft Windows7, №лицензии 60674416 (бессрочная) Microsoft Office 2010 №лицензии 60674416 (бессрочная) 7-Zip AcrobatReader | ||||
6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека. www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека. www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека. www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека. http://www.biblioclub.ru/ интернет-портал «Университетская библиотека онлайн» www.tests.specialist.ru/ Центр компьютерного обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана. www.intuit.ru/ Образовательный сайт |
Аудитория | Назначение | Оборудование |
---|---|---|
Помещение для самостоятельной работы | помещение для самостоятельной работы обучающихся | Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ |
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, мультимедийное оборудование стационарное или переносное) |
Основной целью при изучении дисциплины является стремление показать области применения и формирование у будущих специалистов теоретических знаний и практических навыков по использованию законов молекулярной физике для широкого спектра задач в различных областях. Для эффективного изучения теоретической части дисциплины «Молекулярная физика» необходимо: - построить работу по освоению дисциплины в порядке, отвечающим изучению основных этапов, согласно приведенным темам лекционного материала; - систематически проверять свои знания по контрольным вопросам и заданиям; - усвоить содержание ключевых понятий; - плотно работать с основной и дополнительной литературой по соответствующим темам. Для эффективного изучения практической части дисциплины «Молекулярная физика» рекомендуется: - систематически выполнять подготовку к практическим занятиям и лабораторным работам по предложенным преподавателем тема и методическим указаниям ; - своевременно выполнять практические задания, лабораторные работы. - своевременно и систематически защищать результаты своих экспериментальных исследований. В течение семестра студенты выполняют: - домашние задания (Case-study - анализ конкретных ситуаций, ситуационный анализ), выполнение которых контролируется и обсуждается (групповое обсуждение)на практических занятиях или перед выполнением лабораторных работ (сократический диалог - подразумевающий постановку особых вопросов в процессе беседы, которые способствуют работе мышления, концентрации внимания, адекватной оценке текущей дискуссии и своей в ней роли); - промежуточные задания, во время практических или лабораторных работ (в форме дискуссий, дебатов)для выявления знаний по основным элементам новых разделов теории или методике проведения экспериментальных заданий; - построение "дерева решений" для проведения наиболее эфффективного анализа методики эксперимента, непосредственного выполнения экспериментальных исследований в ходе лабораторных работ; - обсуждают задания практических и лабораторных работ методом "Займи позицию", помогающем выяснить, какой спектр мнений может существовать по обсуждаемому вопросу и предоставляет возможность высказаться каждому, продемонстрировать различные мнения, а затем обосновать свою позицию, найти и выразить самые убедительные аргументы, сравнить их с аргументами других. |