«Рабочая программа дисциплины Б2.Б.5 Химия Направление подготовки 20.03.01 «Техносферная безопасность» Направленность (профиль) подготовки Безопасность технологических процессов и ...»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Кемеровский государственный университет»

Новокузнецкий институт (филиал)

Факультет информационных технологий

Кафедра экологии и техносферной безопасности

Рабочая программа дисциплины

Б2.Б.5 Химия

Направление подготовки

20.03.01 «Техносферная безопасность»

Направленность (профиль) подготовки Безопасность технологических процессов и производств Квалификация (степень) выпускника Бакалавр Форма обучения Очная Год набора 201 Новокузнецк 2015

СОДЕРЖАНИЕ

1. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю), соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы......... 4

2. Место дисциплины в структуре ООП

3. Объем дисциплины (модуля) в зачетных единицах с указанием количества академических часов, выделенных на контактную работу обучающихся с преподавателем (по видам занятий) и на самостоятельную работу обучающихся................ 6

3.1. Объём дисциплины (модуля) по видам учебных занятий (в часах)

4. Содержание дисциплины (модуля), структурированное по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества академических часов и видов учебных занятий

4.1. Разделы дисциплины (модуля) и трудоемкость по видам учебных занятий (в академических часах)

4.2. Содержание дисциплины (модуля), структурированное по темам (разделам)..... 8

5. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы обучающихся по дисциплине (модулю)

6. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине (модулю)

6.1. Паспорт фонда оценочных средств по дисциплине (модулю)

6.2. Типовые контрольные задания или иные материалы

6.3. Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующих этапы формирования компетенций

7. Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины (модуля)

7.1 основная учебная литература:

7.2 дополнительная учебная литература:

8. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет»

(далее – сеть «Интернет»), необходимых для освоения дисциплины (модуля)

9. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины (модуля)....... 18

10. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине (модулю), включая перечень программного обеспечения и информационных справочных систем (при необходимости)

11. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине (модулю)

12. Иные сведения и (или) материалы

–  –  –

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП БАКАЛАВРИАТА

Дисциплина «Химия» является частью базового компонента цикла (Б2. Б.5) дисциплин подготовки студентов по направлению 280700.62 «Техносферная безопасность».

Приступая к изучению дисциплины «Химия», студент должен обладать знаниями, умениями и навыками в объеме программы курса химии средней школы из разделов:

Основные понятия и законы химии;

Периодическая таблица химических элементов и периодический закон;

Расчёты по уравнениям химических реакций;

Способы выражения состава растворов (массовая доля, молярность);

Ионообменные и окислительно-восстановительные реакции.

Основы классификации и строение органических веществ.

Освоение данной дисциплины необходимо в качестве предшествующей для занятий по следующим дисциплинам профиля «Геоэкология»: геология, почвоведение,

–  –  –

РПД « Химия»

2.9 Основные коллоидной и Законы и модели коллоидной и физической химии физической химии Темы лабораторных занятий

2.10 Тепловые эффекты Тепловые эффекты химических реакций химических реакций

2.11 Скорость химической Влияние различных факторов на скорость химической реакции реакции

2.12 Химическое равновесие Химическоеравновесие. Управление химическим равновесием 3 Растворы и дисперсные системы.

Содержание лекционного курса

3.1 Растворы и дисперсные Способы выражения количественного состава растворов: массовая доля, системы. объёмная доля, молярная доля, молярность, молярная концентрация эквивалента, моляльность, титр.

Растворы неэлектролитов. Законы Генри и Рауля. Эбуллиоскопия и криоскопия. Осмос и осмотическое давление. Уравнение Вант-Гоффа.

3.2 Теория электролитической Электролиты сильные и слабые. Степень диссоциации и константа диссоциации диссоциации. Закон разбавления Оствальда. Активность ионов. Ионная сила растворов. Труднорастворимые электролиты.

3.3 Общие свойства растворов Ионное произведение воды. Кислоты и основания по Аррениусу и Бренстеду. Константы диссоциации кислот и оснований. Водородный показатель – рН. Гидролиз солей. Буферные растворы.

Произведение растворимости. Условия осаждения и растворения осадков.

Влияние температуры и давления на растворимость. Ионообменные реакции в водной среде. Жёсткость воды и способы её устранения.

Темы практических/семинарских занятий

3.4 Растворы. Свойства растворов неэлектролитов Способы выражения состава растворов

3.5 Растворы электролитов. Электролитическая диссоциация

3.6 Кислотно-основные равновесия. Ионное Ионно-молекулярныеуравненияреакцийионного обмена произведение воды, рН

3.7 Произведение Осадительные реакции растворимости осадков.

3.8 Окисление и Окислительно-восстановительные реакции восстановление

3.9 Окислительновосстановительные Методы уравнивания ОВР реакции Темы лабораторных занятий

3.10 Свойства растворов.

Влияние температуры и давления на растворимость.

Концентрация растворов.

3.11 Жесткость воды Жёсткость воды и способы её устранения.

3.12 Окислительновосстановительные Методы уравнивания окислительно-восстановительных реакций реакции

5 ПЕРЕЧЕНЬ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ

САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

5.1 Перечень и указания к выполнению заданий для самостоятельной работы Выполнение самостоятельных работ формируется исходя из следующих требований:

- к началу экзаменационной сессии каждый студент обязан выполнить все самостоятельные работы, предусмотренные программой курса;

- к началу аттестации студент обязан выполнить те задания самостоятельные работы, которые предусмотрены в уже пройденных темах по дисциплине.

Порядок защиты самостоятельных работ:

защита лабораторных работ проходит устно во время установленного практического занятия или консультации;

теоретические индивидуальные задания защищаются во время практических занятий или на консультации;

тестирование проводится каждую 6-ю неделю семестра; всего предусматривается три контрольные точки, на которых проверятся знания по трем пройденным разделам.

–  –  –

энергии и энтальпии. Тепловые эффекты химических реакций. Экзотермические и эндотермические реакции.

Энтропия и ее изменение при химических процессах. II закон термодинамики для изолированных систем.

Энергия Гиббса и ее изменение при химических процессах. Условия самопроизвольного протекания реакций. Условие химического равновесия.

Катализ. Гомогенные и гетерогенные катализаторы.

Термохимия, термохимические уравнения. Стандартная энтальпия образования химических соединений. Закон Гесса и следствие из него, значение закона.

Основные понятия химической кинетики. Скорость гомогенной и гетерогенной химической реакции.

Влияние изменения параметров системы (температуры, давления и др.) на состояние химического равновесия. Принцип ЛеШателье.

Факторы, влияющие на скорость химических реакций. Зависимость скорости реакции от концентраций реагирующих веществ. Закон действия масс. Кинетическое уравнение.

Закон Рауля. Следствия из закона Рауля (повышение температуры кипения, понижение температуры замерзания растворов).

Основные понятия химической кинетики. Скорость гомогенной и гетерогенной химической реакции.

Комплексные соединения. Основные понятия: центральный атом, лиганды, координационное число (определения).

Закон Вант-Гоффа для идеальных растворов неэлектролитов.

Предмет и понятия химической термодинамики (система, фаза, термодинамические процессы, параметры и функции состояния системы).

Порядок распределения электронов в атомах. Квантовые числа. Электронные конфигурации атомов.

Диссоциация кислот, оснований и солей (примеры).

Жёсткость воды, ее виды и способы устранения.

Окислительно-восстановительные реакции. Метод электронного баланса.

Окислительно-восстановительные реакции. Метод полуреакций.

Роль химических процессов в системах экологии.

Коллигативные свойства разбавленных растворов неэлектролитов. Осмос, осмотическое давление.

б) Критерии оценивания сформированности компетенций (результатов):

логичное изложение материала о важнейших структурных составных частях современной системы знаний о мире, умение использовать и давать пояснение основным терминам и понятиям по курсу дисциплины, способность использовать научный подход в общей оценке природных явлений, а также в оценке различной информации о таких явлениях, владение навыком выбора методов научного познания: наблюдения, абстрагирования и идеализации, мысленного эксперимента, формализации, аналогии и моделирования, использование основных положений и методов естественнонаучных знаний при решении социальных и профессиональных задач.

в) Описание шкалы оценивания.

Оценивание знаний, умений и навыков, приобретенных по курсу «Химия»

осуществляется по шкале «отлично» - «удовлетворительно».

Отличным уровнем освоения дисциплины можно считать в том случае, когда студент глубоко и прочно усвоил весь программный материал, исчерпывающе, последовательно, грамотно и логически стройно его излагает, не затрудняется с ответом РПД « Химия» 12 при видоизменении задания, свободно справляется с ситуационными заданиями, правильно обосновывает принятые решения, умеет самостоятельно обобщать и излагать материал, не допуская ошибок.

Хорошим является уровень освоения дисциплины, если студент твердо знает программный материал, грамотно и по существу излагает его, не допускает существенных неточностей в ответе на вопрос, может правильно применять теоретические положения и владеет необходимыми умениями и навыками при выполнении аналитических заданий.

Удовлетворительным является уровень освоения дисциплины, при котором студент освоил только основной материал, но не знает отдельных деталей, допускает неточности, недостаточно правильные формулировки, нарушает последовательность в изложении программного материала и испытывает затруднения в выполнении практических заданий.

–  –  –

б) Критерии оценивания сформированности компетенций (результатов) Оценка знаний по дисциплине оценивается по способности дать правильный ответ на тестовое задание (выбрать правильный вариант из предложенных, вписать недостающую часть предложения, установить последовательность или соответствие понятий):

правильный ответ на задание закрытого типа – 1 балл;

полный ответ на установление соответствия – 2 балла.

в) Описание шкалы оценивания Тестовые срезы проводятся для обобщения знаний по дисциплине. Всего запланировано три тестовых среза по материалам лекционного курса и семинарских занятий; проводятся каждую шестую неделю семестра. При составлении карточек применяются четыре вида тестовых заданий – открытые, закрытые, на установление соответствия и последовательности.

Тестовые срезы включают в себя 16 вопросов. Всего студентом может быть получено 24 балла за контрольный срез. Знания понятийного аппарата считаются защищенными, если даны правильные ответы не менее чем на 65% заданий (16 баллов).

6.2.3Примерные задания для контрольных работ:

Вариант X

1. Напишите формулы оксидов, образующих при взаимодействии с водой следующие кислоты: H2SO3, H3PO4. Напишите названия этих кислот и оксидов.

2. Напишите электронную формулу атома серы.

3. Рассчитайте процентную долю железа в оксиде Fe3O4.

4. Какие из указанных молекул неполярны? Дайте мотивированный ответ.

1) CO2, 2)NH3, 3)O2, 4) BF3.

РПД « Химия» 14 6.2.4 Примерные вопросы для собеседования

а) типовые вопросы

1. Что называется ионным произведением воды? Как определяется его численное значение?

2. Водородный показатель рН. Интерпретируйте его численные значения в рамках кислотно-основной теории растворов.

3. Какие вещества называются электролитами, а какие неэлектролитами? В чём существенное отличие свойств электролитов и неэлектролитов?

4. Приведите формулировку Периодического закона Д.И.Менделеева и его проявление в периодической таблице элементов.

5. Объясните механизм гидролиза солей.

6. Окислительно-восстановительные реакции. Какова их роль в природных химических процессах?

7. Природа химической связи. Типы химической связи. Полярность, насыщаемость химической связи.

8. Условия протекания ионообменных реакций в растворах электролитов.

9. Объясните зависимость химических свойств элементов от их положения в периодической таблице элементов.

10. Какие химические связи и сколько их содержится в молекуле CO2? Какую форму имеет эта молекула?

б) критерии оценивания сформированности компетенций свободное оперирование понятиями, требующимися для раскрытия сути вопроса;

знание исторических и научных фактов по тематике вопроса;

умение анализировать рассматриваемые факты и сведения по рассматриваемому вопросу и делать выводы на основе этого анализа;

уровень изложения и логичность представления материала.

в) описание шкалы оценивания Собеседование проводится для оценивания знаний по дисциплине и проверки владения методами анализа и синтеза разнородной информации. Вопросы для собеседования формулируются таким образом, чтобы ответ подразумевал не только перечисление известных обучающемуся сведений, но и требовал оценки, обобщения, формулирования выводов. Для успешного прохождения собеседования студент должен раскрыть содержание вопроса, провести анализ изложенных фактов и сделать выводы на основании проведенного анализа. Только хорошего владения фактами и сведениями не достаточно для успешного прохождения собеседования.

6.3 Методические материалы, определяющие процедуры оценивания знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующие этапы формирования компетенций

1. Вопросы к экзамену.

2. База тестовых материалов.

3. Вопросы для собеседования.

4. Вопросы для контрольных работ.

7. ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНОЙ И ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ УЧЕБНОЙ

ЛИТЕРАТУРЫ, НЕОБХОДИМОЙ ДЛЯ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1 Основная учебная литература

1. Елфимов, В. И. Основы общей химии [Электронные текстовые данные]: Учебное пособие/В.И.Елфимов, 2-е изд. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2015. - 256 с.: 60x90 1/16.

- (Высшее образование: Бакалавриат) (Переплёт) ISBN 978-5-16-010066-1 Режим доступа: http://znanium.com/bookread2.php?book=469079

2. Будяк, Е.В. Общая химия [Электронные текстовые данные]: Учебно-методическое пособие. 3-е изд., перераб. и доп. – СПб: Издательство «Лань», 2011. – 384с.

Режим доступа: http://e.lanbook.com/view/book/4023/

7.2 Дополнительная учебная литература

1 Глинка Н.Л. Общая химия: учебное пособие для вузов/Н.Л. Глинка; под общ.

Ред. А.И. Ермакова. – 30-е перераб. и доп. изд. – М.: Интеграл-Пресс, 2006. _ 728 с.

2 Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии : учебное пособие для вузов/Н.Л. Глинка; под общ.ред. В.А. Рабиновича и Х.М. Рубиной. – 25-е изд., стереотип.

– М,: Интеграл-Пресс, 2006. – 240с.

3 Коровин Н.В. Общая химия: учебник для вузов/Н.В. Коровин. – м.: Высш.

шк.,2000. – 558 с.

4 Ахметов М.Х. Общая химия : учебное пособие. – Новокузнецк – НФИ КемГУ 2000. – 94 с.

5 Ахметов М.Х. Химия : метод.ук. к лаб. практ. – Новокузнецк – НФИ КемГУ 2009. – 46 с.

6 Ахметов М.Х. Задания для проведения текущего контроля успеваемости студентов по дисциплине «Химия». – Новокузнецк – НФИ КемГУ 2006. – 36 с.

8 ПЕРЕЧЕНЬ РЕСУРСОВ ИНФОРМАЦИОННОТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СЕТИ (ИНТЕРНЕТ), НЕОБХОДИМЫХ

ДЛЯ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

1. Студенческая электронная онлайн библиотека. Режим доступа: http://yourlib.net/ [12.12.2012г]

2. Каталог экологических сайтов. Режим доступа: http://ecologysite.ru/[12.12.2012г].

9 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО

ОСВОЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ

Специфика изучения учебной дисциплины «Химия» обусловлена формой обучения студентов (очная), ее местом в подготовке бакалавра и временем, отведенным на освоение курса рабочим учебным планом.

Курс обучение делится на время, отведенное для занятий, проводимых в аудиторной форме (лекции, семинары) и время, выделенное на внеаудиторное освоение дисциплины, большую часть из которого составляет самостоятельная работа студента.

Лекционная часть учебного курса для студентов проводится в форме обзоров по основным темам. Практические занятия предусмотрены для закрепления теоретических знаний, углублённого рассмотрения наиболее сложных проблем дисциплины, выработки навыков структурно-логического построения учебного материала и отработки навыков самостоятельной подготовки.

Самостоятельная работа студента включает в себя изучение теоретического материала курса, выполнение практических и творческих заданий, подготовку к контрольно-обобщающим мероприятиям.

Для освоения курса дисциплины студенты очной формы обучения должны:

изучить материал лекционных и семинарских занятий в полном объеме по разделам курса (см. раздел 4.2 рабочей программы дисциплины), выполнить задание, отведенное на самостоятельную работу: подготовить и защитить реферат по утвержденной преподавателем теме (см. раздел 5 рабочей программы), продемонстрировать сформированность компетенций, закрепленных за курсом дисциплины во время мероприятий текущего и промежуточного контроля знаний.

РПД « Химия» 16 Посещение лекционных и практических занятий для студентов очной формы является обязательным (Положение о внутреннем распорядке КемГУ). Уважительными причинами пропуска аудиторных занятий является:

освобождение от занятий по причине болезни, выданное медицинским учреждением, распоряжение кафедры, приказ по вузу об освобождении в связи с участием в внутривузовских, межвузовских, региональных и пр. мероприятиях, официально оформленное свободное посещение занятий.

Пропуски отрабатываются независимо от их причины. Пропущенные темы лекционных занятий должны быть законспектированы в тетради для лекций, конспект представляется преподавателю для ликвидации пропуска. Пропущенные практические занятия отрабатываются в виде устной защиты семинара во время консультаций по дисциплине.

Контроль сформированности компетенций в течении семестра проводится в форме устного опроса на семинарских занятиях и тестового контроля по теоретическому курсу дисциплины. На практических занятиях проверяется способность студентов анализировать социально значимые проблемы и процессы, навык представления самостоятельно освоенного материала.

Каждый студент обязан выступить не менее, чем на пяти семинарских занятиях, быть готовым задавать вопросы и дополнять на всех. Тестовый контроль включает задания по теоретическому курсу лекций и семинарских занятий. Всего за время обучения предусмотрено три тестирования (в 6,12 и 18 недели семестра), каждое из которых содержит материал по пройденным разделам курса (1-е тестирование: 1,2, 3 разделы; 2-е тестирование: 4, 5 и 6 разделы; 3-е тестирование: 7, 8 и 9 разделы).

Для изучения и полного освоения программного материала по курсу «Химия» должна быть использована учебная, справочная и другая литература, рекомендуемая кафедрой, а также профильные периодические издания.

10 ПЕРЕЧЕНЬ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ,

ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ОСУЩЕСТВЛЕНИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО

ПРОЦЕССА ПО ДИСЦИПЛИНЕ, ВКЛЮЧАЯ ПЕРЕЧЕНЬ

ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫХ

СПРАВОЧНЫХ СИСТЕМ

При осуществлении образовательного процесса предполагается использование информационных технологий как на аудиторных занятиях, так и при выполнении самостоятельной работы.

Для аудиторных занятий используются компьютеры и презентационное оборудование, на которых должны быть установлены следующие программы:

текстовый процессор (MS Word, OOoWriter и т.п.);

программа для создания и демонстрации презентаций (MSPowerPoint, OOoImpress и т.п.);

программа для просмотра видео (TheKMPlayer, VLC и т.п.);

браузер (Mozilla Firefox, Opera ит.п.).

Для самостоятельной работы используются компьютеры, на которых должны быть установлены следующие программы:

текстовый процессор (MS Word, OOoWriter и т.п.);

программа для создания презентаций (MSPowerPoint, OOoImpress и т.п.);

браузер (Mozilla Firefox, Opera ит.п.).

11 ОПИСАНИЕ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ БАЗЫ,

НЕОБХОДИМОЙ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО

ПРОЦЕССА ПО ДИСЦИПЛИНЕ

1. Компьютерные классы НФИ КемГУ (501/4, 502/4, 508/4, 36/1, 32/1, 17/2, 20/2);

2. Аудитории, оснащенные мультимедиапроекторами и экранами (100/4, 509/4, 401/4, 29а/1, малый зал, большой зал);

3. Комплект раздаточных материалов «Химия»

12 ИНЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЛИ МАТЕРИАЛЫ

12.1 Перечень образовательных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине (модулю) При изучении данной дисциплины применяется технология проблемного обучения.

Схема проблемного обучения, представляется как последовательность процедур, включающих: постановку преподавателем учебно-проблемной задачи, создание для учащихся проблемной ситуации; осознание, принятие и разрешение возникшей проблемы, в процессе которого они овладевают обобщенными способами приобретения новых знаний; применение данных способов для решения конкретных систем задач.

Основными образовательными технологиями, используемыми в обучении по дисциплине «Химия», являются:

технологии активного и интерактивного обучения – дискуссии, лекция-беседа, лекция–дискуссия, разбор конкретных ситуаций;

технологии проблемного обучения - практические задания и вопросы проблемного характера;

технология дифференцированного обучения - обеспечение адресного построения учебного процесса, учет способностей студента к тому или иному роду деятельности.

Реализация компетентностного подхода предусматривает использование в учебном процессе интерактивных форм проведения занятий в объеме 28 часов.

12.2 Занятия, проводимые в интерактивных формах

–  –  –

12.3. Особенности реализации дисциплины для инвалидов и лиц с ограниченными возможностями здоровья На направлении подготовки «Экология и природопользование» инвалидов и лиц с ограниченными возможностями здоровья нет, при необходимости рабочую программу по дисциплине «Химия» можно будет доработать и внести изменения.

–  –  –

Макет рабочей программы дисциплины (модуля) разработан в соответствии с приказом Минобрнауки России от 19.12.2013 № 1367, одобрен научно-методическим советом (протокол № 8 от 09.04.2014 г.) и утвержден приказом ректора от 23.04.2014 № 224/10..

Макет обновлён с поправками в части подписей на титульной странице, п.3 добавлена строка для указания часов, проводимых в активной и интерактивной формах обучения, добавлен п. 12.1 Особенности реализации дисциплины для инвалидов и лиц с ограниченными возможностями здоровья (протокол НМС № 6 от 15.04.2015 г.), утвержден приказом ректора.