Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Физическая и коллоидная химия

.pdf
Скачиваний:
221
Добавлен:
14.02.2016
Размер:
2.93 Mб
Скачать

 

Тема 4. Электрические свойства

 

*

*

 

 

 

 

 

 

 

дисперсных систем

 

 

 

 

 

Тема 5. Оптические свойства

 

*

*

 

 

 

 

 

 

 

дисперсных систем

 

 

 

 

 

Тема 6. Устойчивость

 

*

*

 

 

 

 

 

 

 

дисперсных систем

 

 

 

 

 

Модуль 7.

 

 

 

 

 

Тема 7. Методы получения

 

*

*

 

 

 

 

 

 

 

дисперсных систем

 

 

 

 

 

Тема 8. Суспензии, золи,

 

*

*

 

 

 

 

 

 

 

эмульсии, их свойства

 

 

 

 

 

Модуль 8.

 

 

 

 

 

Тема 9. Мицеллообразование в

 

*

*

 

 

 

 

 

 

 

растворах ПАВ

 

 

 

 

 

Тема 10. Растворы ВМС

 

*

*

 

 

 

 

 

 

Таблица 8. Образовательные технологии, применяемые в процессе обучения по дисциплине

 

Учебно-образовательный

 

 

Темы и применяемые

модуль.

 

 

 

п/п

 

активные формы обучения и другие

Цели применения активных форм

образовательные технологии

 

 

 

 

обучения

 

 

 

 

1

Модуль 1

1.презентация лекций

 

Цели: изучить методы определения

2.работа в малых группах на

 

тепловых эффектов и констант

лабораторных работах

 

равновесия химических реакций

 

 

 

 

2

Модуль 2

1.презентация лекций

 

Цели: изучить свойства растворов и

2.работа в малых группах на

 

фазовые равновесия.

лабораторных работах

3

Модуль 3

1.презентация лекций

 

Цели: изучение электропроводимости

2.работа в малых группах на

 

растворов электролитов.

лабораторных работах

 

Термодинамические свойства

 

 

гальванического элемента.

 

 

 

 

4

Модуль 4.

1.презентация лекций

 

Цель: изучить кинетику химических

2.работа в малых группах на

 

реакций.

лабораторных работах

5

Модуль 5.

1.презентация лекций

 

Цель: изучить природу и термодинамику

2.работа в малых группах на

 

поверхностных явлений( адгезия,

лабораторных работах

 

смачивание, адсорбция).

 

6.

Модуль 6.

1.презентация лекций

 

Цель: изучить оптические свойства и

2.работа в малых группах на

 

устойчивость дисперсных систем

лабораторных работах

30

7.

Модуль 7.

1.презентация лекций

 

Цель: изучить свойства лиофобных

2.работа в малых группах на

 

дисперсных систем

лабораторных работах

8.

Модуль 8.

1.презентация лекций

 

Цель: изучить свойства лиофильных

2.работа в малых группах на

 

дисперсных систем

лабораторных работах

Основная литература.

1.Зимон А.Д. Физическая химия. М: Высшая Школа 2006-320с.

2.Зимон А.Д. Коллоидная химия. М: ВЛАДМО, 2007-318с.

3.Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. М: Высшая школа

2009527с.

4.Сумм Б.Д. Основы коллоидной химии М.: Аcademia, 2009240с.

5.Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. М: Альянс, 2009464 с.

Дополнительная литература.

1.Зимон А.Д. Занимательная физическая химия. М: ВЛАДМО, 2005-176с.

2.Зимон А.Д. Занимательная коллоидная химия. М: РАДЭКОН, 2000-192с.

3.Краткий справочник физико-химических величин. Под.ред. А.А. Равделя, А.М. Пономаревой. Л.: Химия, 1983,231с.

4.Щукин Е.Д., Прецов А.В. , Амелина Е.А. Коллоидная химия. М.: Высшая школа, 2007.

5.Физическая химия. Под/ ред. К.С. Краснова/ М.: Высшая шкрла, 2001, ч.1 512с., ч.2 320с.

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля)

Для проведения лабораторных занятий используются специализированные лаборатории, приборы и оборудование, учебный класс для самостоятельной работы по дисциплине, оснащенный компьютерной техникой, необходимым программным обеспечением, электронными учебными пособиями и законодательно-правовой и нормативной поисковой системой, имеющей выход в глобальную сеть.

Фотометр фотоэлектрический — 1 шт. Жидкостной термостат - 2 шт.

Микроманометр для определения поверхностного натяжения — 2 шт. Кондуктометр- 1 шт.

Торсионные весы - 1 шт. Капиллярный вискозиметр - 4 шт. Весы технические - 2 шт. Рефрактометр- 3 шт.

Магнитные мешалки-2 шт.

31

Электрическая водяная баня-1 шт. Поляриметр -3 шт. Потенциометр- 1 шт.

рНметр- 3 шт Сушильный шкаф-1 шт.

Бытовой холодильник- 1 шт. Спектрофотометр -2 шт.

Прибор для капиллярного электрофореза- 1 шт. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы.

8. Контроль и оценка результатов обучений.

8.1.Контроль знаний по дисциплине «Физическая и коллоидная химия».

Контроль знаний осуществляется при посещении лекций, подготовке и выполнении лабораторных работ, решении контрольных работ, сдаче коллоквиумов по модулям. Итог-экзамен.

8.2.Рейтинговая оценка по дисциплине «Физическая и коллоидная химия».

 

 

Таблица 9.

Примерная модульно-рейтинговая карта по дисциплине

 

 

 

Виды учебной работы

Максимальный балл

Зачетный балл

 

 

 

Модуль 1.

100

60

 

 

 

в том числе

 

 

 

 

 

Посещение лекций

10

6

 

 

 

Подготовка и выполнение лабораторных работ

30

18

 

 

 

Решение задач по темам Модуля 1

30

18

 

 

 

Рубежный контроль по Модулю 1.

30

18

(коллоквиум)

 

 

 

 

 

Модуль 2.

100

60

 

 

 

в том числе

 

 

 

 

 

Посещение лекций

10

6

 

 

 

Подготовка и выполнение лабораторных работ

30

18

 

 

 

Решение задач по темам Модуля 2

30

18

 

 

 

 

 

32

Рубежный контроль по Модулю 2.

30

18

(коллоквиум)

 

 

 

 

 

Модуль 3.

100

60

 

 

 

в том числе

 

 

 

 

 

Посещение лекций

10

6

 

 

 

Подготовка и выполнение лабораторных работ

30

18

 

 

 

Решение задач по темам Модуля 3

30

18

 

 

 

Рубежный контроль по Модулю 3.

30

18

(коллоквиум)

 

 

 

 

 

Модуль 4.

100

60

 

 

 

в том числе

 

 

 

 

 

Посещение лекций

10

6

 

 

 

Подготовка и выполнение лабораторных работ

30

18

 

 

 

Решение задач по темам Модуля 4

30

18

 

 

 

Рубежный контроль по Модулю 4

30

18

(коллоквиум)

 

 

 

 

 

Модуль 5.

100

60

 

 

 

в том числе

 

 

 

 

 

Посещение лекций

10

6

 

 

 

Подготовка и выполнение лабораторных работ

30

18

 

 

 

Решение задач по темам Модуля 5

30

18

 

 

 

Рубежный контроль по Модулю 5.

30

18

(коллоквиум)

 

 

 

 

 

Модуль 6.

100

60

 

 

 

в том числе

 

 

 

 

 

Посещение лекций

10

6

 

 

 

Подготовка и выполнение лабораторных работ

30

18

 

 

 

33

Решение задач по темам Модуля 6

30

18

 

 

 

Рубежный контроль по Модулю 6

30

18

(коллоквиум)

 

 

 

 

 

Модуль 7

100

60

 

 

 

в том числе

 

 

 

 

 

Посещение лекций

10

6

 

 

 

Подготовка и выполнение лабораторных работ

30

18

 

 

 

Решение задач по темам Модуля 7

30

18

 

 

 

Рубежный контроль по Модулю 7

30

18

(коллоквиум)

 

 

 

 

 

Модуль 8

100

60

 

 

 

в том числе

 

 

 

 

 

Посещение лекций

10

6

 

 

 

Подготовка и выполнение лабораторных работ

30

18

 

 

 

Решение задач по темам Модуля 8

30

18

 

 

 

Рубежный контроль по Модулю 8

30

18

(коллоквиум)

 

 

 

 

 

Промежуточная аттестация - экзамен

200

120

 

 

 

Итого по дисциплине:

1000

600

 

 

 

9. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины.

Бакалавры перед началом изучения дисциплины должны быть ознакомлены с системой кредитных единиц и балльно-рейтинговой картой.

При изучении курса необходимо добиться полного и сознательного усвоения теоретических основ дисциплины «Методы исследования свойств сырья и продуктов питания».

Приступая к изучению каждого нового раздела курса, прежде всего, следует ознакомиться с содержанием темы по программе и методическим указаниям, уяснить объем темы и последовательность рассматриваемых в ней вопросов.

Приступая впервые к работе над учебником, необходимо предварительно ознакомится с ним. Оглавление книги укажет на еѐ содержание, предисловие

34

и введение дадут представление о содержании книги, а беглый просмотр поможет узнать, какие в книге имеются таблицы, схемы, графики и другой иллюстративный материал.

При работе над книгой студенту необходимо выделять в тексте главное, разбираться в закономерностях. При чтении книги нужно внимательно рассматривать имеющийся в ней иллюстративный материал.

Закончив изучение темы, прежде чем переходить к следующей, следует ответить на вопросы и тесты по данной теме, помещенные в конце соответствующей главы и предназначенные для самопроверки приобретенных знаний. Изучение материала учебника должно сопровождаться выполнением содержащихся в нем (или методических указаниях) упражнений, относящихся к рассматриваемой теме.

В случае каких-либо затруднений в самостоятельной работе студент всегда может обратиться за консультацией к преподавателю.

10.Глоссарий основных терминов и определений.

Новые понятия

Содержание

п/п

 

 

 

 

 

1

Внутренняя

Термодинамическая функция состояния,

 

энергия

определяющая общий запас энергии системы.

 

 

 

2

Ингибиторы

Вещества, снижающие скорость химической

 

 

реакции.

 

 

 

3

Катализ

Изменение скорости химической реакции

 

 

веществами( катализаторами), которые

 

 

участвуют в реакции, но в конце ее остаются

 

 

химически неизменными.

 

 

 

4

Компонент

Вещество, которое может быть выделено из

 

 

системы и существовать самостоятельно.

 

 

 

5

Коэффициент

Число, которое характеризует степень

 

активности

отклонения свойств о реальных растворов от

 

 

идеальных.

 

 

 

6

Осмос

Самопроизвольный процесс перехода молекул

 

 

растворителя через полупроницаемую

 

 

перегородку( мембрану).

 

 

 

 

 

35

7.

Скорость

Количество вещества, прореагировавшего за

 

химической

единицу времени в единице объема реактора.

 

реакции

 

 

 

 

8.

Фаза

Совокупность частей системы, тождественных

 

 

по химическому составу и термодинамическому

 

 

состоянию, отделенных от других частей

 

 

системы фазовой границей.

 

 

 

9.

Число степеней

Число параметров, которые можно произвольно

 

свободы

менять, не изменяя при этом числа и вида фаз.

 

 

 

10.

Энергия Гиббса

Термодинамическая функция состояния

 

 

системы, определяющая условия

 

 

самопроизвольного процессв в изобарно-

 

 

изотермических условиях.

 

 

 

11.

Энтальпия

Термодинамическая функция состояния,

 

 

изменение которой в изобарном процессе равно

 

 

тепловому эффекту процесса.

 

 

 

12.

Адгезия

Связь между разнородными

 

 

конденсированными телами при их

 

 

молекулярном контакте.

 

 

 

13.

Адсорбция

Самопроизвольное конденсирование (

 

 

сгущение) вещества на поверхности раздела фаз.

 

 

 

14.

Аэрозоли

Дисперсные системы с газовой( воздушной)

 

 

дисперсной средой.

 

 

 

15.

Гели

Структурированные дисперсные системы с

 

 

жидкой дисперсной средой.

 

 

 

16.

Дисперсионный

Метод определения размеров, формы и

 

анализ

концентрации частиц дисперсной фазы.

 

 

 

17.

Золи

Седиментационноустойчивые дисперсные

 

 

системы с твердой дисперсной фазой и жидкой

 

 

средой.

 

 

 

18.

Коагуляция

Слипание частиц дисперсной фазы при их

 

 

контакте.

 

 

 

 

 

36

19.

Нефелометрия

Метод определения размеров и концентрации

 

 

частиц дисперсной системы, основанный на

 

 

явлении рассеяния света.

 

 

 

20.

Седиментация

Оседание частиц дисперсной фазы в жидкой или

 

 

газовой среде.

 

 

 

21.

Удельная

Площадь поверхности частиц дисперсной фазы

 

поверхность

в расчете на единицу из объема или массы.

 

 

 

37

2. ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Лабораторный практикум является формой групповой аудиторной работы в малых группах. Основная цель лабораторного практикума – это приобретение инструментальных компетенций и практических навыков безопасной работы с органическими веществами и химической аппаратурой.

Лабораторный практикум обеспечен учебными и методическими пособиями и указаниями по каждой работе, а также средствами измерений и приборами, лабораторной посудой и реактивами, необходимыми для учебного процесса. Перед проведением лабораторных занятий студенты осваивают требуемый теоретический материал и процедуру выполнения лабораторных работ по предварительно полученным учебным и методическим материалам.

2.1. Тематический план лабораторных занятий Лабораторный практикум для ДФО

Учебно-образовательный

 

Примерный перечень

 

модуль.

 

 

Лабораторных (практических работ

п/п

Цели лабораторного

 

или семинарских занятий)

 

практикума

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Модуль 1

1.

Калориметрия. Определение

 

Цели: изучить методы определения тепловых эффектов

теплоты.

 

и констант равновесия химических реакций

2.

Определение константы

 

 

диссоциации уксусной кислоты.

2

Модуль 2

1.

Изучение равновесия жидкость-пар.

 

Цели: изучить свойства растворов и фазовые

2.

Определение молярной рефракции

 

равновесия.

жидкостей.

3

Модуль 3

1.

Изучение гальванического элемента

 

Цели: изучение электропроводимости растворов

Якоби-Даниэля

 

электролитов. Термодинамические свойства

2.

Определение константы

 

гальванического элемента.

диссоциации слабого электролита

 

 

методом электропроводимости.

 

 

3.

Определение произведения

 

 

растворимости труднолдджж

 

 

соединения.

4

Модуль 4.

1.

Изучение кинетики разложения

 

Цель: изучить кинетику химических реакций.

комплексного иона триоксалата

 

 

марганца.

 

 

2.

Определение константы скорости

 

 

инверсии сахарозы.

 

 

 

 

5

Модуль 5.

1.

Смачивание твердых поверхностей

 

Цель: изучить природу и термодинамику

2.

Адсорбция на границе жидкостьгаз

 

поверхностных явлений( адгезия, смачивание,

3.

Молекулярная адсорбция на

 

адсорбция).

твердом адсорбенте

6

Модуль 6.

1.

Определение размера частиц

 

Цель: изучить оптические свойства и устойчивость

методом турбодиметрии

 

дисперсных систем

2.Определение порога коагуляции

 

 

лиофобных золей

7

Модуль 7.

1.

Седиментационный анализ

 

Цель: изучить свойства лиофобных дисперсных систем

суспензий

 

 

2.Получение и изучение свойств

 

 

эмульсий

8

Модуль 8.

1.

Определение молекулярной массы

 

Цель: изучить свойства лиофильных дисперсных

ВМС методом вискозиметрии

 

систем

2.

Определение критической

 

 

концентрации мицеллообразования

 

 

3.

Исследование набухания желятина в

 

 

воде.

Всего часов

2.2. Матрица компетенций

Наименование темы

 

 

Компетенции, формируемые на

 

 

занятиях

 

 

 

 

 

 

ПК 1

 

 

ПК8

ПК13

ПК14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 1. I закон термодинамики

*

 

*

 

 

 

 

 

Термохимия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 2. II закон термодинамики

 

 

 

*

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 3. Химическое равновесие

 

 

 

*

 

 

*

 

Тема 4. Фазовые равновесия.

*

 

 

 

 

*

 

 

 

Правило фаз Гиббса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 5. Растворы

*

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 6. Электропроводность

 

 

 

 

 

 

*

*

 

растворов электролитов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 7. ЭДС гальванического

*

 

*

 

 

 

 

 

элемента

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 8.Формальная кинетика

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

односторонних реакций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 9. Кинетика сложных

 

 

 

 

 

 

*

 

 

 

реакций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 10. Катализ

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 1.Термодинамика

 

 

 

*

 

 

 

*

 

поверхностных явлений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 2. Адсобция на границе

 

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

жидкость-газ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 3. Адсорбия на поверхности

 

 

 

 

 

 

 

*

 

 

 

твердых тел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 4. Электрические свойства

 

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

дисперсных систем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 5. Оптические свойства

 

*

 

 

 

 

 

*

 

 

 

дисперсных систем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 6. Устойчивость

 

*

 

 

 

 

 

 

 

*

 

дисперсных систем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема 7. Методы получения

 

 

 

 

 

*