2 Структура и содержание дисциплины
2.1. Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины «Химия» в соответствии с общими целями ООП ВПО являются:
формирование целостного современного естественнонаучного мировоззрения;
овладение фундаментальными понятиями, законами и моделями классической и современной химии;
усвоение практически важных свойств химических элементов и их соединений;
формирование познавательной деятельности;
формирование химического мышления;
овладение методами теоретического и экспериментального исследований, необходимых в производственной деятельности.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
Знать:
химические системы: растворы, дисперсные системы, электрохимические системы, катализаторы и каталитические системы, полимеры, скорость реакции и методы ее регулирования;
реакционную способность веществ: периодическую систему элементов, кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства веществ, химическую связь, комплементарность.
Уметь:
определять термодинамические характеристики химических реакций, условия химического равновесия и самопроизвольного протекания химических реакций;
рассчитывать концентрации растворов химических веществ;
оценивать численные порядки величин, характерных для химических расчетов.
Владеть:
методами экспериментального исследования в химии (планирование, постановка и обработка эксперимента);
методами предсказания самопроизвольного протекания различных химических реакций;
методами оценки численных порядков величин, характерных для химии.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, т.е. 108 часов (1 зачетная единица = 36 академических часов).
2.2 Содержание дисциплины
(Вопросы для самостоятельного изучения выделены курсивом)
Введение
Химия как наука о веществах, их превращениях и явлениях, сопровождающих эти превращения. Связь химии с другими естественными науками. Роль химии в формировании научного мировоззрения. Химия в практике эксплуатации морского транспорта. Роль химии в решении экологических проблем. Основные понятия и законы химии.
Раздел 1. Реакционная способность веществ
1.1. Строение атома и Периодическая система элементов Д.И.Менделеева
Основные сведения по теории строения атома. Корпускулярно-волновые свойства микрообъектов. Уравнение Луи де Бройля. Вероятностный характер положения электрона в атоме. Принцип Гейзенберга. Уравнение Шредингера. Характеристика состояния электрона в атоме системой квантовых чисел. Понятие об атомных орбиталях; атомные орбитали для s-, p-, d-, f- состояний электрона. Последовательность заполнения энергетических уровней и подуровней электронами в многоэлектронных атомах. Принцип Паули. Правило Хунда Принцип минимальной энергии. Правило Клечковского. Атомные и ионные радиусы, их зависимость от электронного строения. Энергия ионизации; энергия сродства к электрону; электроотрицательность. Особенности строения внешней электронной оболочки атомов; их различие у атомов металлов и неметаллов.
Периодический закон Д.И. Менделеева и строение атомов элементов. Современная формулировка периодического закона. Структура периодической системы элементов Д.И. Менделеева. Периоды, группы, подгруппы (А и В). Периодическая система и ее связь со строением атомов. Особенности строения электронных оболочек атомов элементов главных (А) и побочных (В) подгрупп, а также семейств лантаноидов и актиноидов. Периодическое изменение свойств химических элементов и их соединений. Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства элементов и их соединений.
1.2. Химическая связь и строение молекул
Природа
химической связи. Основные виды и
важнейшие характеристики
химической связи (энергия и длина связи).
Квантово-механическое описание
химической связи. Ковалентная связь.
Метод валентных связей. Механизмы
образования ковалентной связи;
-,
-
и
-
связи.
Свойства ковалентной связи (насыщаемость,
направленность, полярность, поляризуемость).
Теория гибридизации атомных орбиталей;
sp-,
sp2-,
sp3-
гибридизации.
Неполярная
и полярная ковалентная связь.
Пространственная структура молекул.
Понятие
о методе молекулярных орбиталей. Ионная
связь и ее свойства. Металлическая
связь. Газообразное
и конденсированные состояния веществ.
1. 3. Межмолекулярные взаимодействия
Основные виды взаимодействия между молекулами. Межмолекулярная водородная связь. Донорно-акцепторное взаимодействие. Комплексные соединения.