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

Фундаментальная и прикладная химия дисперсных систем
рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедройКафедра физической и неорганической химии
Направление подготовки04.03.01. Химия
ПрофильОбщий. ФГОС 3++
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план04_03_01_Химия-1-2020
Часов по учебному плану 78
в том числе:
аудиторные занятия 42
самостоятельная работа 36
Виды контроля по семестрам
зачеты: 7

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 4 (7) Итого
Недель 18
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 12 12 12 12
Лабораторные 30 30 30 30
Сам. работа 36 36 36 36
Итого 78 78 78 78

Программу составил(и):
кандидат химических наук, доцент Стась Ирина Евгеньевна

Рецензент(ы):
кандидат физ.мат. наук, доцент Терентьева Юлия Владимировна

Рабочая программа дисциплины
Фундаментальная и прикладная химия дисперсных систем

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 04.03.01 Химия (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 17.07.2017г. №671)

составлена на основании учебного плана:
04.03.01 Химия
утвержденного учёным советом вуза от 30.06.2020 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра физической и неорганической химии

Протокол от 07.07.2020 г. № 10
Срок действия программы: уч. г.

Заведующий кафедрой
Доктор физ.-мат. наук, профессорБезносюк 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 07.07.2020 г. № 10
Заведующий кафедрой Доктор физ.-мат. наук, профессорБезносюк С.А.

1. Цели освоения дисциплины

1.1.Освоение теоретических вопросов строения, устойчивости и разрушения различных видов дисперсных систем, знание которых необходимо для понимания многих процессов и явлений, протекающих в природе, а также реализуемых в различных технологических процессах; ознакомление студентов с практической значимостью дисперсных систем и коллоидно-химических явлений.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.02

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-1: Способен анализировать и интерпретировать результаты химических экспериментов, наблюдений и измерений
ОПК-2: Способен проводить с соблюдением норм техники безопасности химический эксперимент, включая синтез, анализ, изучение структуры и свойств веществ и материалов, исследование процессов с их участием
ПК-2:
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.теоретические основы традиционных и новых разделов физической химии дисперсных систем и способы их использования при решении исследовательских задач
3.2.Уметь:
3.2.1.проводить расчет молекулярно-кинетических, оптических и электрических свойств дисперсных систем; определять адсорбционные характеристики дисперсных систем; применять законы математической статистики при обработке экспериментальных результатов; пользоваться справочной литературой, в том числе компьютерными базами данных при анализе экспериментальных результатов
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.навыками проведения расчета свойств дисперсных систем; основными экспериментальными методами изучения дисперсных систем; навыками применения законов математической статистики при обработке и анализе экспериментальных результатов; способностью применять основные положения физической химии дисперсных систем при обсуждении наблюдаемых явлений и экспериментальных результатов

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. Введение. Классификация дисперсных систем
1.1. Классификация дисперсных систем Лекции 7 1
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 Лекции 7 1 ОПК-1 Л1.1, Л2.1
2.2. 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 7 2 ОПК-1 Л1.1, Л2.1
2.3. 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. Лекции 7 1 ОПК-1 Л1.1, Л2.1
2.4. 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 7 2 ОПК-1 Л1.1, Л2.1
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. Лекции 7 1 ОПК-1 Л1.1, Л2.1
3.2. 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 7 1 ОПК-1 Л1.1, Л2.1
3.3. Оформление отчета к лабораторной работе "Защитное действие высокмолекулярных соединений - желатина и крахмала" Сам. работа 7 2 ОПК-1 Л3.1
3.4. 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 Лекции 7 1 ОПК-1 Л1.1, Л2.1
3.5. 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 7 1 ОПК-1 Л1.1, Л2.1
3.6. Подготовка к лабораторной работе «Эмульсии. Получение, определение типа, обращение фаз, разрушение.» Сам. работа 7 1 ОПК-1 Л3.1
3.7. Подготовка к лабораторной работе"Эмульсии. Получение, определение типа, обращение фаз, разрушение" Сам. работа 7 1 ОПК-1 Л3.1
3.8. Эмульсии. Получение, определение типа, обращение фаз, разрушение Лабораторные 7 6 ОПК-2 Л3.1
3.9. Оформление отчета по лабораторной работе по теме «Эмульсии. Получение, определение типа, обращение фаз, разрушение.» Сам. работа 7 1 ОПК-1 Л3.1
3.10. 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 7 2 ОПК-1 Л1.1, Л2.1
3.11. 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 7 2 ОПК-1 Л1.1, Л2.1
3.12. 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 7 2 ОПК-1 Л1.1, Л2.1
3.13. Подготовка к лабораторной работе «Устойчивость пен Сам. работа 7 1 ОПК-1 Л3.1
3.14. Устойчивость пен Лабораторные 7 6 ОПК-2 Л3.1
3.15. Оформление отчета по лабораторной работе «Устойчивость пен» Сам. работа 7 1 ОПК-1 Л3.1
Раздел 4. Системы с твердой дисперсионной средой
4.1. Тверые пены, эмульсии и золи. Композиционные материалы Лекции 7 2 ОПК-1 Л1.1, Л2.1
Раздел 5. Лиофильные системы
5.1. Мицеллярные системы Лекции 7 2 ОПК-1 Л1.1, Л2.1
5.2. Мицеллярные системы Сам. работа 7 2 ОПК-1 Л1.1, Л2.1
5.3. Подготовка к лабораторной работе "Определение ККМ в растворе ПАВ" Сам. работа 7 1 ОПК-1 Л3.1
5.4. "Определение ККМ в растворе ПАВ" Лабораторные 7 6 ОПК-2 Л3.1
5.5. Оформление отчета к лабораторной работе Подготовка к лабораторной работе "Определение ККМ в растворе ПАВ" Сам. работа 7 2 ОПК-2 Л3.1
5.6. Растворы ВМС и их свойства. Набухание ВМС Лекции 7 1 ОПК-1 Л1.1, Л2.1
5.7. Растворы ВМС и их свойства. Набухание ВМС Сам. работа 7 4 ОПК-1 Л1.1, Л2.1
5.8. Подготовка к лабораторной работе Растворы ВМС и их свойства. Набухание ВМС" Сам. работа 7 2 ОПК-1 Л3.1
5.9. "Влияние различных факторов на степень набухания ВМС, тепловой эффект процесса набухания" Лабораторные 7 6 ОПК-2 Л3.1
5.10. Оформление отчета к лабораторной работе Растворы ВМС и их свойства. Набухание ВМС Сам. работа 7 2 ОПК-1 Л3.1
5.11. Структурированные дисперсные дисперсные системы - гели и студни Сам. работа 7 2 ОПК-1
5.12. Подготовка к лабораторной работе "Действие ряда ионов на застудневание желатина. Кольца Лизеганга" Сам. работа 7 2 ОПК-1 Л3.1
5.13. Действие ряда ионов на застудневание желатина. Кольца Лизеганга Лабораторные 7 6 ОПК-1 Л3.1
5.14. Оформление отчета к лабораторной работе "Действие ряда ионов на застудневание желатина. Кольца Лизеганга" Сам. работа 7 2 ОПК-1 Л3.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания
Приведены в приложении ФОС
5.2. Темы письменных работ (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Приведены в приложении ФОС
5.3. Фонд оценочных средств
Фонд оценочных средств находится 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 И.Е. Стась Дисперсные системы в природе и технике: АлтГУ, 2006
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Е.Д. Щукин, А.В. Перцов, Е.А. Амелина Коллоидная химия: М.: Высш. шк., 2004
6.1.3. Дополнительные источники
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л3.1 Стась И.Е. Коллоидная химия. Дисперсные системы в природе и технике: Методическое указание Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2004
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 ЭУМК "Физическая химия дисперсных систем" https://portal.edu.asu.ru/course/view.php?id=893
6.3. Перечень программного обеспечения
Microsoft Windows 7 № 60674416 от 19.07.2012 г. (бессрочная);
Microsoft Office 2010 № 60674416 от 19.07.2012 г. (бессрочная);
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

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.
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

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

При изучении курса работа студента делится на четыре больших блока:
1. Лекционное изучение предмета;
2. Семинарские занятия
3. Выполнение лабораторных работ;
4. Самостоятельная работа.
Лекционный курс состоит из 18 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.
Также необходимо написать две контрольные работы, охватывающие основные темы курса. Билет контрольной работы содержит 2 теоретических вопроса. Вопросы контрольных работ приведены в ЭУМК. Максимальная оценка вопроса контрольной работы – 50 баллов (в сумме 100 баллов). Контрольная работа считается зачтенной при наборе 70 баллов и выше.
Студент также должен выполнить тестовые задания по всем темам курса. Тестовые задания размещены в ЭУМК. Необходимо набрать не менее 70% баллов.
Зачет проходит в устной форме по вопросам, приведенным выше. Оценка – «зачтено/незачтено»