Материал: 2376
11
4.3.Перечень занятий, проводимых в интерактивной форме
Втаблице 3 представлены темы и краткое содержание лекций по соответствующим разделам курса химии.
|
|
Таблица 3 |
|
|
|
№ п/п |
Тема занятия |
Форма прове- |
|
|
дения |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
1 |
Термодинамические свойства растворов электро- |
Публичная пре- |
|
литов (лекция) |
зентация |
2 |
Основные понятия и определения химической ки- |
Лекция «пресс- |
|
нетики (лекция) |
конференция» |
3 |
Каталитические реакции и их классификация (лек- |
Проблемная |
|
ция) |
лекция |
4 |
Электропроводность растворов (лабораторная ра- |
Проект |
|
бота) |
|
5 |
Термодинамическая теория ЭДС (лабораторное |
Проект |
|
занятие) |
|
6Химические превращения в электрохимических Коллоквиум системах (лабораторное занятие)
5.ЛЕКЦИОННЫЕ, ЛАБОРАТОРНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ
ЗАНЯТИЯ
5.1. ЛЕКЦИИ
Таблица 4
№ |
№ раздела дисци- |
Наименование лекционных занятий |
п/п |
плины |
|
1 |
2 |
3 |
1 |
Раздел 1 |
Законы термодинамики |
2 |
Раздел 2 |
Термодинамические потенциалы |
3 |
Раздел 3 |
Химическое равновесие |
4 |
Раздел 4 |
Фазовое равновесие |
5 |
Раздел 5 |
Растворы. |
6 |
Раздел 6 |
Электрохимия. |
5.2 ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
В таблице 5 приводится перечень наименований лабораторных занятий с указанием номера раздела, к которому относится данное лабораторное занятие.
|
|
12 |
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
|
|
|
№ |
№ раздела дисци- |
Наименование лабораторных работ |
|
п/п |
плины |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
Раздел 1 |
Техника безопасности и правила работы в химиче- |
|
|
|
ской лаборатории. |
|
|
|
Лабораторная работа № 1. Агрегатное состояние ве- |
|
|
|
ществ. Определение плотности и молярного объема. |
|
|
|
Построение изотерм по опытным данным |
|
|
|
Лабораторная работа № 2. Определение вязкости |
|
|
|
растворов |
|
|
|
|
|
2 |
Раздел 3 |
Лабораторная работа № 3. Изучение влияния темпе- |
|
|
|
ратуры на константу диссоциации слабых электроли- |
|
|
|
тов |
|
|
|
|
|
3 |
Раздел 4 |
Лабораторная работа № 4 Определение констант и |
|
|
|
термодинамических функций многоатомных молекул |
|
|
|
по данным инфракрасных спектров поглощения. |
|
4 |
Разделы 1,3,4 |
Контроль № 1: законы термодинамики, химическое и |
|
|
|
фазовое равновесия и контроль самостоятельной ра- |
|
|
|
боты. |
|
5 |
Раздел 5 |
Лабораторная работа № 5. Электропроводность рас- |
|
|
|
творов электролитов |
|
6 |
Раздел 6 |
Лабораторная работа № 6. Гальванические элементы. |
|
|
|
направление окислительно-восстановительных реак- |
|
|
|
ций. |
|
|
|
Контроль № 2 : растворы, электрохимия и контроль |
|
|
|
самостоятельной работы. |
|
5.3 Практические занятия |
|||
|
|
|
|
№ |
№ раздела дисци- |
Наименование лабораторных работ |
|
п/п |
плины |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
Раздел 1 |
Температурная зависимость теплового эффекта. |
|
|
|
Уравнение Кирхгофа в дифференциальной и инте- |
|
|
|
гральной формах |
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
2 |
Раздел 2 |
Энергия Гельмгольца и энергия Гиббса как критерии |
|
|
направленности процесса и равновесия в закрытых |
|
|
системах |
|
|
|
3 |
Раздел 3 |
Уравнение Клапейрона. Температурная зависимость |
|
|
давления насыщенного пара. |
4 |
Разделы 4 |
Правило фаз Гиббса. р- V-Т диаграмма фазовых рав- |
|
|
новесий и ее проекции. Фазовые переходы первого и |
|
|
второго рода. |
5 |
Раздел 5 |
Использование законов Рауля и Генри для термоди- |
|
|
намического описания свойств предельно разбавлен- |
|
|
ных растворов. |
|
|
Уравнение Аррениуса. Энергия активации. |
6 |
Раздел 6 |
Современные типы электрохимических источников |
|
|
тока и топливных элементов. Электрохимические |
|
|
сенсоры |
Перечень вопросов к текущему контролю № 1
1.Термодинамические системы и термодинамические параметры. Функции состояния и процесса. Внутренняя энергия, энтальпия, теплота и работа.
2.Формулировки первого начала термодинамики. Математическое выражение первого начала термодинамики.
3.Тепловой эффект. Закон Гесса. Связь тепловых эффектов при постоянном объеме и при постоянном давлении.
4.Применение следствий из закона Гесса к вычислению тепловых эффектов химических реакций и физико-химических процессов.
5.Зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры, уравнение Кирхгофа, его интегрирование.
6.Термодинамически обратимые и необратимые процессы. Самопроизвольные и несамопроизвольные процессы. Формулировки второго начала термодинамики.
7.Математическое выражение второго закона термодинамики. Энтропия как критерий направления самопроизвольного процесса в изолированных системах.
8.Третий закон (начало) термодинамики (постулат Планка). Понятие о термодинамической вероятности состояния системы. Уравнение Больцмана - Планка. Статистическая интерпретация второго начала термодинамики.
9.Вычисление абсолютной энтропии вещества. Расчет изменения энтропии в ходе химической реакции (при 298К).
14
10.Энергия Гельмгольца и энергия Гиббса как критерии направления и предела протекания процессов.
11.Зависимость энергии Гельмгольца от параметров состояния. Уравнение Гиббса-Гельмгольца (вывод и анализ).
12.Зависимость энергии Гиббса от давления, стандартная энергия Гиббса. 13.Зависимость энергии Гиббса от температуры. Уравнение Гиббса-
Гельмгольца (вывод и анализ).
14.GРасчет 0 и КР химических реакций при 298 К.
15.GВычисление 0 и констант равновесия химических реакций методом Темкина-Шварцмана.
16.GВычисление 0 и констант равновесия химических реакций с помощью приведенной энергии Гиббса.
17.Системы с переменным составом. Химический потенциал. Зависимость химического потенциала от давления и температуры. Условия равновесия и самопроизвольного протекания процесса, выраженные через химический потенциал.
18.Реальные газы. Сжимаемость. Уравнения состояния реальных газов: в вириальной форме и Ван-дер-Ваальса. Приведенные параметры. Принцип соответственных состояний.
19.Реальные газы. Фугитивность (летучесть), коэффициент фугитивности (летучести).
20.Закон действующих масс. Способы выражения константы химического равновесия. Связь между эмпирическими константами равновесия для гомогенных реакций.
21.Константа равновесия химической реакции КР, еѐ выражение через степень превращения и равновесное давление в реакционной системе.
22.Уравнение изотермы химической реакции (вывод и анализ). Химическое сродство.
23.Константы химического равновесия. Влияние общего давления и добавок индифферентных газов на сдвиг равновесия.
24.Особенности химического равновесия в гетерогенных системах. Примеры выражения константы химического равновесия для гетерогенных реакций.
25.Влияние температуры на константу равновесия. Уравнение изобары и изохоры химической реакции (изобары и изохоры Вант-Гоффа).
26.Фаза, составляющее систему вещество, компонент, число степеней свободы. Правило фаз Гиббса.
27.Диаграмма фазовых равновесий однокомпонентной системы в координатах Р=f(Т). Тройная и критическая точки.
28.Фазовые переходы первого рода, энантиотропные и монотропные фазовые переходы. Понятие о фазовых переходах второго рода.
29.Фазовые диаграммы воды и оксида углерода (в области умеренных давлений), применение к ним правила фаз Гиббса.
15
Перечень вопросов к текущему контролю № 2
1.Зависимость давления насыщенного пара от температуры. Вывод и анализ уравнения Клапейрона-Клаузиуса.
2.Уравнение Клапейрона-Клаузиуса, его интегрирование в предположени-
ях: 1) f(T),2) Н=const
3.Применение уравнения Клапейрона-Клаузиуса для расчета изменения термодинамических функций в фазовых переходах.
4.Растворы, классификации растворов, физическая и химическая теории растворов.
5.Идеальные (совершенные), регулярные и атермальные растворы.
6.Термодинамические свойства идеальных растворов. Химический потенциал компонента идеального раствора.
7.Равновесие "идеальный раствор-пар". Закон Рауля, его графическая интерпретация.
8.Неидеальные растворы. Положительные и отрицательные отклонения от закона Рауля.
9.Предельно разбавленные растворы. Законы Рауля и Генри для термодинамического описания свойств предельно разбавленных растворов.
10.Т Понижение температуры замерзания растворов нелетучих веществ (вывод выражения для зам).
11.Т Повышение температуры кипения растворов нелетучих веществ (вы-
вод выражения для кип).
12.Коллигативные свойства. Эбуллиоскопия. Эбуллиоскопическое определение коэффициента активности, молярной массы и степени диссоциации растворенного вещества.
13.Коллигативные свойства. Криоскопия. Криоскопическое определение коэффициента активности, молярной массы и степени диссоциации растворенного вещества.
14.Осмос, уравнение Вант-Гоффа для осмотического давления. Определение молярной массы растворенного вещества. Обратный осмос.
15.Парциальные молярные величины. Уравнения Гиббса-Дюгема. 16.Парциальные молярные величины. Методы определения парциальных
молярных величин.
17.Неидеальные растворы. Активность и коэффициент активности. Стандартные состояния компонентов раствора.
18.Растворимость газов в жидкостях, закон (уравнение) Генри. Влияние давления, температуры, природы газа и природы растворителя. Совместная растворимость нескольких газов. Влияние электролитов на растворимость газов в жидкостях.
19.Растворимость твердых тел в жидкостях. Дифференциальное уравнение для растворимости. Зависимость растворимости твердых тел от температуры, уравнение Шредера, его вывод и анализ.