ХИМИЯ КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН ЗАНЯТИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ХИМИЯ В

ХИМИЯ КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН ЗАНЯТИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ХИМИЯ» В ОСЕННЕМ СЕМЕСТРЕ 2011/2012 УЧЕБНОГО ГОДА ПРЕДУСМАТРИВАЕТ СЛЕДУЮЩИЕ ВИДЫ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА: Лекции – 30 часов Практические занятия – 8 часов Лабораторные занятия - 18 часов Домашние задания, контрольные работы Самостоятельная работа – 68 часов Форма отчетности - экзамен

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Коровин Н. В. Общая химия. – М. : Высшая школа, 1981, 1998, 2002 (39 экз. ). 2. Глинка Н. Л. Общая химия. – Л. : Химия, 1979, 1980, 1981 (60 экз. ). 3. Малышев А. И, Захаров А. А. Неорганическая химия в определениях, понятиях, терминах. Пособие-тренажер. Озёрск: ОТИ НИЯУ МИФИ, 2010. - 152 с. 4. Сборник лабораторных работ по общей и неорганической химии. / Авт. -сост. Малышев А. И. , Боровик Л. А. – Озёрск: ОТИ МИФИ, 2004. – 163 с. 5. Руководство к лабораторным работам по общей и неорганической химии / Под ред. Ф. Н. Кульба. – Л. : Химия, 1976.

Лекция 1 ВВОДНАЯ ЛЕКЦИЯ Ведение конспекта … умение быстро и удобно для последующей расшифровки записывать конспект позволяет студенту уже непосредственно на лекции осмысливать изучаемый материал, не терять логику его изложения. Л. Ф. Штенберг «Чтобы конспектировать быстро и информативно» , ВВШ, 1686, 4, с. 41 Ниже рассматриваются некоторые приемы скоростной конспективной записи лекций:

1. КВАНТОРИЗАЦИЯ /переворот букв или «укладка на бок» /: Сокращенное обозначение слов, терминов их начальными буквами начертанными особым способом: рассмотрим введем получим обозначим построим исключим

2. ГИПЕРАББРЕВИАТУРА ТЕРМИНОВ – сокращенное обозначение слов их начальными буквами, буквами «в обертке» : алгоритм кислота молекула атом Общеупотребительные сокращения в химии: Mr – относительная молекулярная масса M – молярная масса MМЭ – молярная масса эквивалента

3. ПИКТОГРАММЫ: Это использование упрощенных картинок, хорошо известных, например, по дорожным знакам, ярлыкам на товарах: Стрелки Перечеркнутый утюг «Не кантовать» «Не гладить» Использование пиктограмм дает хороший эффект в технических текстах. Сравним: - Самолет со стреловидным крылом и двумя винтовыми двигателями, размещенными на крыльях - Самолет с треугольным крылом и двумя реактивными двигателями, в хвостовой части фюзеляжа

4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНОСТРАННЫХ СЛОВ, если они короче слов с теми же значениями из родного языка: Кислота – вещество отдающее протон другому веществу в реакции. Или: «Кислота – донор протона» Основание – вещество присоединяющее протон от другого вещества в реакции. Или: «Основание – акцептор протона» «Интермедиат» - промежуточный продукт реакции

5. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ЗАПИСЬ ФРАЗ: Комплексное соединение (Комплекс) Самолет внешняя сфера = + внутренняя комплексо+ образователь сфера лиганды фюзеляж крылья оперение + стабилизаторы киль

Психологические закономерности научения … Экспериментальные данные показывают: четкое понимание студентами целей своего учения в большей мере влияют на его эффективность, чем способности студентов. ОСНОВНОЙ ПСИХОЛОГИЧЕСКИЙ ЗАКОН: «Способности формируются только в деятельности» . Память: «Хранение нужной информации и извлечение того, что было вложено раньше – самое очевидные, но, пожалуй, наименее важные аспекты использования памяти» Д. Норман «Память и научение» , М. «Мир» , 1985, с. 72.

Психологические закономерности научения «… гораздо чаще искомая информация не заложена в структурах памяти в «готовом виде» , а её нужно построить как логическое заключение, вывести из информации, которой мы уже обладаем. В этом случае мы должны использовать сведения, хранящиеся в памяти, как основу для построения нужной нам информации» . Д. Норман, с. 61.

Психологические закономерности научения ОСНОВНАЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЬ ПАМЯТИ: «Если работа над материалом происходит при активной мысленной деятельности и эта деятельность способствует углубленному пониманию материала, тогда происходит его успешное запоминание (произвольное или непроизвольное)» . Я. И. Груденов «Психолого-диагностические основы усвоения учебного материала» , ХВЩ, 1985

ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАУЧЕНИЯ «…показано, что только достаточно обильные и рассредоточенные повторения обеспечивают прочность запоминания; пассивные повторения не подкреплённые другой деятельностью (прежде всего работой мышления) не помогают творческому усвоению материала» . «… информатика утверждает: для прочного закрепления знаний нужно осуществить не менее трехсот «обратных связей» » . «… новое знание часто строится на старом. Чем больше человек знает, тем легче ему узнать ещё что-то новое» . Д. Норман, с. 61.

ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАУЧЕНИЯ Ум во что бы то ни стало ищет мысль и порядок, чтобы с их помощью можно было потом восстановить то, что он пытается запомнить: «… т. 345 -67 -89 – легко запомнить. т. 749 -36 -58 – трудно запомнить. Когда есть интерпретация, система памяти работает лучше» . Д. Норман, с. 32.

НАУЧЕНИЕ: «… научение и запоминание тесно связаны между собой. … Но только в простейшем случае научение сводится всего лишь к поступлению в память своей информации. В наиболее сложных случаях оно включает глубокое переосмысление знания. » «… научение – не просто запоминание, это также выработка навыка, умения выполнять какую-то задачу…» . Д. Норман, с. 12, 102. «Без уединения человеку недоступно никакое совершенствование» . Буддийский завет

ПРЕДМЕТ ХИМИИ. ЗНАЧЕНИЕ ХИМИИ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА И ОБЩЕСТВА.

Представления о химии у обычного человека двоякое: С одной стороны он осознает, что химия играет важную роль в жизни человека: «от электроники, металлургии и машиностроения до сельского хозяйства и медицины, от кухонной мебели, обоев и клеев до космического оборудования и микроскопических деталей современных ЭВМ «далеко распростирает руки химия в дела человеческие» . С другой стороны он слабо ориентируется или почти не ориентируется даже в простейших понятиях и явлениях химии.

Обычные проблемы при изучении химии!! Что означает химическая формула ? Что означает химическое уравнение ? Что такое “атом”, “химический элемент”, “молекула”, “вещество”. Когда следует говорить «атом» , а когда «элемент» ? В чем различие, а в чем одинаковость понятий «Молекулярная масса» и «Молярная масса» ? И т. п.

ЗНАЧЕНИЕ ХИМИИ Между тем ХИМИЯ по своей природе является одной из фундаментальных наук, изучение которой предусматривается программами подготовки специалистов самого разного профиля. И это понятно. Т. к. в любой отрасли человеческой деятельности приходится сталкиваться с фундаментальными свойствами различных веществ – их прочностью, способностью взаимодействия с другими веществами, а также с их изменениями при заданных условиях.

ЗНАЧЕНИЕ ХИМИИ Вы станете более квалифицированным специалистом, более творческой, способной к усвоению знаний личностью, если поймете химические идеи, лежащие в основе вашей работы, и сумеете использовать их при необходимости.

ЗНАЧЕНИЕ ХИМИИ Другой не менее важной причиной необходимости изучения химии является то, что будучи фундаментальной наукой, тесно связанной почти с любым проявлением наших контактов с материальным миром, химия представляет неотъемлемую часть общечеловеческой культуры. Проникновение химии в жизнь намного глубже, чем это следует из известной формулы: “Лучшие вещи для лучшей жизни – с помощью химии”. . .

ХИМИЯ И ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОГО ОБЩЕСТВА.

ХИМИЯ И ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОГО ОБЩЕСТВА. 1. ПРОБЛЕМА ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ: ИНФОРМАЦИЯ К РАЗМЫШЛЕНИЮ: По данным ООН ежегодно голодают около 10 000 человек; потери от вредителей с/х продуктов составляют 1/3 потенциально возможного мирового урожая. РОЛЬ ХИМИИ: разработка более эффективных удобрений; создание новых средств борьбы с вредителями с/х культур; регулирование рождаемости; получение синтетической пищи.

ХИМИЯ И ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОГО ОБЩЕСТВА. 2. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ: ИНФОРМАЦИЯ К РАЗМЫШЛЕНИЮ: на Земле ежедневно из-за отсутствия чистой воды гибнет 25 000 человек (!); В Лос-Анджелесе ежедневно в атмосферу выбрасывается свыше 2 000 тонн несгоревших остатков бензина и свыше 10 000 тонн оксида углерода СО /угарный газ/. РОЛЬ ХИМИИ: изыскание новых видов горючего, катализаторов.

ХИМИЯ И ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОГО ОБЩЕСТВА. 3. НОВЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ: ИНФОРМАЦИЯ К РАЗМЫШЛЕНИЮ: По данным ООН сроки истощения мировых запасов полезных ископаемых следующие: Уголь – 2500 г. , нефть – 2100 г. , газ – 2015 г. , К. П. Д. электростанций: 30%. РОЛЬ ХИМИИ: разработка прямых методов превращения тепловой и химической энергий в электрическую; увеличение доли ядерной энергии; разработка новых способов передачи энергии от её источников к потребителям.

3. НОВЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ: Например разработка эффективных топливных элементов, в частности биохимического т. э. , основанного на использовании иммобилизованных ферментов, осуществляющих ОВ-реакции. Так, гидрогеназа, иммобилизованная на графитовом электроде, окисляет H 2, создавая на электроде водородный потенциал. На другом электроде можно восстановить кислород до воды с помощью иммобилизованного на угле оксидазного фермента. Объединение двух таких полуэлементов дает экологически чистый биохимический топливный элемент

ХИМИЯ И ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОГО ОБЩЕСТВА. 4. НОВЫЕ ВЕЩЕСТВА: ИНФОРМАЦИЯ К РАЗМЫШЛЕНИЮ: Обшивка современных сверхзвуковых самолетов во время полёта нагревается до 450 -500 ºС. Ежегодно потери от коррозии составляют: в СССР – 35 -40 млрд. р. , в США – 70 млрд. р. Одна треть мирового урожая теряется от болезней и различного рода вредителей с/х растений. РОЛЬ ХИМИИ: создание полупроводников и высокотемпературных сверхпроводников, термостойких пластиков и композиционных материалов, ингибиторов коррозии, пестицидов и гормонов роста и т. д.

4. НОВЫЕ ВЕЩЕСТВА: 1. стекрокристаллические материалы – ситоллы, керамика. 2. полимерные композиты: - матрица – орг. полимер. - армирующий компонент: стекловолокно, борные, асбест, графит, углер. волокна, волокна из BN, Ti. O 2, Al 2 O 3 и др. 3. Органические полупроводники и металлы – вещества с такой молекулярной организацией кристаллов, которая обеспечивает высок. электр. проводность (до 105 Ом– 1٠см– 1) [TTF]+ [TCNО]– Тетратиафульфален или [TTF]+[Pt. F 6]– Тетрацианхинодиметан 4. Материалы с “памятью”: Сплавы: Ni-Ti; Ni-Co-Ti; Au-Cd; Cu-Ni-Al и др.

4. НОВЫЕ ВЕЩЕСТВА: Например, Создание сенсорных датчиков – быстродействующих устройств для измерения параметров ОС и технологических процессов (P, T, X) на основе новых типов полупроводников. Применение полупроводниковых оксидов металлов и др. полупроводников для определения концентрации газов основано на изменении примесной проводимости таких материалов при адсорбции газов.

ХИМИЯ И ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОГО ОБЩЕСТВА. 5. ОКЕАНИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ СЫРЬЯ: ИНФОРМАЦИЯ К РАЗМЫШЛЕНИЮ: Англия за счёт «морского» магния удовлетворяет уже 80% своих потребностей в этом металле. Морская вода – жидкая руда, в которой содержится: натрия 10, 5 г/л, магния 1, 3 г/л, калия 0, 38 г/л и т. д. В каждом 1 км 2 морской воды содержится 165 кг. урана. В водах всех морей и океанов Земли растворено 10 млрд. т. золота, а магния 60. 000 тонн (!!).

6. БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ: НЕРЕШЕННЫЕ ВОПРОСЫ: химический механизм мышления, наследственности, действия лекарственных препаратов и происхождения жизни.

ХИМИЯ И ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОГО ОБЩЕСТВА. 7. Теоретические исследования: НЕРЕШЕННЫЕ ВОПРОСЫ: механизмы простейших реакций, действие катализаторов, процессы роста кристаллов, происхождение Солнечной системы и элементарных частиц.

ПРЕДМЕТ ХИМИИ Определение химии как науки

ПРЕДМЕТ ХИМИИ Химию часто определяют как науку о веществах и их превращениях. 1. ЧТО ЖЕ ТАКОЕ ВЕЩЕСТВО ? 2. О КАКИХ ПРЕВРАЩЕНИЯХ ИДЕТ РЕЧЬ ?

ПРЕДМЕТ ХИМИИ В современной науке под веществом понимают одну из основных форм существования материи ‒ устойчивую совокупность дискрет-ных (прерывных) частиц, обладающих массой покоя. Примеры: электроны, протоны, нейтроны, атомные ядра, атомы, молекулы, агрегаты молекул, кристаллы, горные породы, минералы и т. д. Таким образом, вещества изучаются не только химией, но и другими науками: физикой, биологией, геологией и др.

ПРЕДМЕТ ХИМИИ ВЕЩЕСТВО В химии под веществом обычно понимают совокупность атомов и молекул, находящихся в определенном агрегатном состоянии.

ПРЕДМЕТ ХИМИИ ПРЕВРАЩЕНИЕ ВЕЩЕСТВА Превращение вещества – скачок в свойствах веществ. качественный Примеры: превращения элементарных частиц, распад атомных ядер и образование новых ядер (в физике); превращения, связанные с процессами жизнедеятельности (в биологии и биохимии); превращения минералов, образования и разрушения горных пород (в геологии). ВЫВОД: необходимо ввести определенные ограничения в раскрытие предмета ХИМИИ.

ПРЕДМЕТ ХИМИИ. ПРИМЕРЫ ОПРЕДЕЛЕНИЙ «Химическими явлениями называют такие явления, при которых из одних веществ образуются другие вещества» . Неорганическая химия учебник для 7 -8 класс 1981 г. , с. 13. Химические явления – явления, сопровождающиеся таким превращением одних веществ в другие, при которых состав ядер атомов не изменяется. Х и Ж, 1984, 3, с. 73. Химия – наука о веществах и таких превращениях их друг в друга, при которых атомы одного вида не превращаются в атомы другого вида. В. И. Дайнеко, Х и Ж, 1984, 3, с. 73.

ИТАК: ХИМИЯ ИССЛЕДУЕТ ВЕЩЕСТВА В ОПРЕДЕЛЕННЫХ ФОРМАХ ОРГАНИЗАЦИИ: АТОМНЫХ, МОЛЕКУЛЯРНЫХ, В РЯДЕ СЛУЧАЕВ – НАДМОЛЕКУЛЯРНЫХ. ХИМИЯ ТАКЖЕ ЗАНИМАЕТСЯ АНАЛИЗОМ ПРЕВРАЩЕНИЙ ВЕЩЕСТВ, НО ТОЛЬКО ТЕХ, КОТОРЫЕ СВЯЗАНЫ С РАЗЪЕДИНЕНИЕМ ИЛИ ПЕРЕГРУППИРОВКОЙ, ВХОДЯЩИХ В СОСТАВ ЧАСТИЦ АТОМОВ И ИЗМЕНЕНИЕМ СВЯЗЕЙ МЕЖДУ АТОМАМИ. О. С. Зайцев /М. Г. У, 1982 г. /