Рабочая программа дисциплины коллоидная химия icon

Рабочая программа дисциплины коллоидная химия



Смотрите также:


УТВЕРЖДАЮ

Директор ИПР

___________А. К. Мазуров

«___»_____________2011 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ


НАПРАВЛЕНИЕ ООП _____241000 ___Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии___________


ПРОФИЛИ ПОДГОТОВКИ:

Основные процессы химических производств и химическая кибернетика

Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Машины и аппараты химических производств


КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) _______бакалавр_________

БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА ____2011____ г.

КУРС__2____ СЕМЕСТР ____4____

КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ __4___

ПРЕРЕКВИЗИТЫ ______ Б.Б.2.3.3_______________

КОРЕКВИЗИТЫ ____ Б.2.Б.3.2__________________


^ ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:

Лекции__________________ 18_ час.

Лабораторные занятия_____ 36_ час.

АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ ___54_ час.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА ____36_ час.

ИТОГО _90_ час.

ФОРМА ОБУЧЕНИЯ _______очная_______


ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ______ экзамен (4)______

ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ____кафедра ФАХ________


ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ _______________ А. А. Бакибаев

РУКОВОДИТЕЛЬ ООП _______________ Н.В.Ушева

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ _______________ Е. В. Михеева


2011 г.


^ 1. Цели освоения дисциплины

Цели дисциплины и их соответствие целям ООП

Код цели

Цели освоения дисциплины
«Коллоидная химия»


Цели ООП

Ц1

Формирование способности понимать физико-химическую суть процессов в дисперсных системах и использовать основные законы коллоидной химии в комплексной инженерной деятельности

Подготовка выпускников к производственно-технологической деятельности в области химических технологий, конкурентоспособных на мировом рынке химических технологий.

Ц2

Формирование способности выполнять расчеты физико-химических параметров поверхностных явлений на основе методов коллоидной химии


Подготовка выпускников к проектно-конструкторской деятельности в области химических технологий, конкурентоспособных на мировом рынке химических технологий.

Ц3

Формирование творческого мышления, объединение фундаментальных знаний основных законов коллоидной химии и методов проведения физико-химических исследований, с последующей обработкой и анализом результатов исследований

Подготовка выпускников к научным исследованиям для решения задач, связанных с разработкой инновационных методов создания химико-технологических процессов, веществ и материалов

Ц5

Формирование навыков самостоятельной постановки и проведения теоретических и экспериментальных физико-химических исследований

Подготовка выпускников к самообучению и непрерывному профессиональному самосовершенствованию



^ 2. Место дисциплины в структуре ООП


Согласно ФГОС и ООП «Химическая технология» дисциплина «Коллоидная химия» является базовой дисциплиной и относится к естественнонаучному циклу.


Код дисциплины
ООП

Наименование дисциплины

Кредиты

Форма контроля

Модуль Б.2.3 (химический)

Базовая часть

Б.Б.2.3.4

Коллоидная химия

5

экзамен



До освоения дисциплины «Коллоидная химия» должны быть изучены следующие дисциплины (пререквизиты):


Код дисциплины ООП

Наименование дисциплины

Кредиты

Форма контроля

пререквизиты

Модуль Б.2.Б.3 (химический)

Б.Б.2.3.3

Физическая химия

15

экзамен


При изучении указанной дисциплины (пререквизитов) формируются «входные» знания, умения, опыт и компетенции, необходимые для успешного освоения дисциплины «Коллоидная химия».

В результате освоения дисциплин (пререквизитов) студент должен:

Знать:

  • начала термодинамики и основные уравнения химической термодинамики;

  • методы термодинамического описания химических и фазовых равновесий в многокомпонентных системах;

  • термодинамику растворов электролитов и электрохимических систем;

  • уравнения формальной кинетики и кинетики сложных, цепных, гетерогенных и фотохимических реакций;

  • основные теории гомогенного, гетерогенного и ферментативного катализа.

Уметь:

  • выполнять основные химические операции, определять термодинамические характеристики химических реакций и равновесные концентрации веществ, использовать основные химические законы, термодинамические справочные данные и количественные соотношения физической химии;

  • прогнозировать влияние различных факторов на равновесие в химических реакциях;

  • определять направленность процесса в заданных начальных условиях; устанавливать границы областей устойчивости фаз в однокомпонентных и бинарных системах,

  • определять составы сосуществующих фаз в бинарных гетерогенных системах;

  • составлять кинетические уравнения в дифференциальной и интегральной формах для кинетически простых реакций и прогнозировать влияние температуры на скорость процесса.

Владеть:

  • методами проведения физико-химических измерений, методами корректной оценки погрешностей при проведении эксперимента;

  • теоретическими методами описания свойств простых и сложных веществ на основе электронного строения их атомов и положения в периодической системе химических элементов, экспериментальными методами определения физико-химических свойств химических соединений.

  • навыками вычисления тепловых эффектов химических реакций при заданной температуре в условиях постоянства давления или объема; констант равновесия химических реакций при заданной температуре; давления насыщенного пара над индивидуальным веществом, состава сосуществующих фаз в двухкомпонентных системах;

  • методами определения констант скорости реакций различных порядков по результатам кинетического эксперимента;


В результате освоения дисциплин (пререквизитов) обучаемый должен обладать следующими общепрофессиональными компетенциями:

  • использовать знания о современной физической картине мира, пространственно-временных закономерностях, строении вещества для понимания окружающего мира и явлений природы;

  • использовать знания о строении вещества, природе химической связи в различных классах химических соединений для понимания свойств материалов и механизма химических процессов, протекающих в окружающем мире.


Кроме того, для успешного освоения дисциплины «Коллоидная химия» параллельно должны изучаться дисциплины (кореквизиты):


Код дисциплины
ООП

Наименование дисциплины

Кредиты

Форма контроля

кореквизиты

Модуль Б.2.Б.3 (химический)

Б.2.Б.3.2

Аналитическая химия и физико-химические методы анализа

8

зачет


^ 3. Результаты освоения дисциплины

Результаты освоения дисциплины получены путем декомпозиции результатов обучения (Р1, Р5), сформулированных в основной образовательной программе 240100 «Химическая технология», для достижения которых необходимо, в том числе, изучение дисциплины «Коллоидная химия».


^ Планируемые результаты обучения согласно ООП

Код
результата


Результат обучения (выпускник должен быть готов)

^ Профессиональные компетенции


Р1


Применять естественнонаучные знания в профессиональной деятельности


Р5


Проводить теоретические и экспериментальные исследования в области современных химических технологий


^ Планируемые результаты освоения дисциплины «Коллоидная химия»

№ п/п

Результат

1

Применять знания законов, теорий, уравнений, методов коллоидной химии при изучении и разработке химико-технологических процессов

2

Самостоятельно выполнять расчеты свойств дисперсных систем и параметров поверхностных явлений

3

Применять экспериментальные методы определения физико-химических свойств дисперсных систем и параметров поверхностных явлений

4

Выполнять обработку и анализ данных, полученных при теоретических и экспериментальных исследованиях


В результате освоения дисциплины студент должен:

Знать:

  • об основополагающих представлениях и закономерностях коллоидной химии как науки о поверхностных явлениях и дисперсных системах;

  • основные понятия и соотношения термодинамики поверхностных явлений, поверхностном натяжении и поверхностной энергии, адсорбции, адгезии, когезии, смачивании, растекании, капиллярной конденсации;

  • о механизмах процессов формирования поверхностного слоя;

  • об электрокинетических явлениях на поверхности;

  • о структурно-механических свойствах и реологических методах исследования дисперсных систем; об особенностях оптических свойств дисперсных систем, рассеянии, поглощении света, окраски золей;

  • об устойчивости и коагуляции в дисперсных системах;

  • о сырьевом и природном потенциале Западно-Сибирского региона;

  • о выдающихся ученых ТПУ, внесших весомый вклад в развитие коллоидной химии в создание современных технологий.

Уметь:

  • проводить расчеты с использованием основных соотношений термодинамики поверхностных явлений и расчеты основных характеристик дисперсных систем;

  • рассчитывать энергетические параметры адсорбции;

  • прогнозировать влияние различных факторов на поверхностное натяжение и поверхностную энергию;

  • получать и очищать коллоидные растворы;

  • определять знак заряда коллоидных частиц;

  • прогнозировать влияние дисперсности на реакционную способность, константу равновесия и температуру фазового перехода;

  • обобщать и обрабатывать экспериментальную информацию в виде лабораторных отчетов.

Владеть:

  • методами измерения поверхностного натяжения, краевого угла, величины адсорбции и удельной поверхности, вязкости, критической концентрации мицеллообразования, электрокинетического потенциала

  • методами проведения дисперсионного анализа, синтеза дисперсных систем и оценки их агрегативной устойчивости;

  • методами безопасной работы с физико-химическими приборами и оборудованием;

  • методами выполнения необходимых физико-химических расчетов в коллоидной химии, экспериментов с применением соответствующих методик, средств измерений и лабораторного оборудования.


В процессе освоения дисциплины у студентов развиваются следующие компетенции:

1. Универсальные (общекультурные):

  • готовность к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства, способность приобретать новые знания в области естественных наук;

  • понимать роль охраны окружающей среды и рационального природопользования для развития и сохранения цивилизации.

2. Профессиональные:

общепрофессиональные:

  • способность и готовность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности;

  • способность применять методы теоретического и экспериментального исследования;

производственно-технологическая деятельность:

  • способность и готовность осуществлять технологический процесс в соответствии с регламентом и использовать технические средства для измерения основных параметров технологического процесса, свойств сырья и продукции;

научно-исследовательская деятельность:

  • способность планировать и проводить физические и химические эксперименты, проводить обработку их результатов и оценивать погрешности, математически моделировать физические и химические процессы и явления, выдвигать гипотезы и устанавливать границы их применения.




  1. Структура и содержание дисциплины

    1. Аннотированное содержание разделов дисциплины.

1. Дисперсные системы. Понятие о дисперсных и коллоидных системах. Классификации дисперсных систем. Методы получения дисперсных систем: диспергационные и конденсационные, метод пептизации. Методы очистки дисперсных систем.

^ 2. Термодинамика поверхностных явлений. Физический и термодинамический смысл поверхностного натяжения. Влияние различных факторов на величину поверхностного натяжения. Межмолекулярные и межфазные взаимодействия. Когезия. Адгезия. Смачивание. Закон Юнга. Особенности искривленной поверхности раздела фаз. Капиллярное давление, течение жидкости в капиллярах. Влияние кривизны поверхности на давление насыщенного пара. Капиллярная конденсация. Изотермическая перегонка. Влияние дисперсности (кривизны поверхности) на различные физико–химические процессы. Методы определения поверхностного натяжения.

3. Адсорбция. Основные понятия и определения. Количественные способы выражения адсорбции. Теория мономолекулярной адсорбции Лэнгмюра. Расчет констант в уравнении Лэнгмюра. Уравнение адсорбции Фрейндлиха. Теория полимолекулярной адсорбции Поляни. Адсорбционный потенциал. Особенности характеристической кривой. Теория БЭТ. Применение уравнения теории БЭТ к описанию изотерм адсорбции различного вида. Адсорбция на пористых адсорбентах. Капиллярная конденсация на пористых сорбентах. Фундаментальное уравнение адсорбции Гиббса. Свойства ПАВ и ПИВ. Уравнение Шишковского. Строение адсорбционного слоя на границе раствор – газ. Расчет молекулярных констант исследуемого ПАВ. Поверхностная активность. Мицеллообразующие ПАВ. Особенности адсорбции из растворов. Молекулярная адсорбция. Ионная адсорбция. Ионообменная адсорбция.

^ 4. Электрические свойства дисперсных систем. Электрокинетические явления: Современные представления о строении ДЭС. Строение коллоидных мицелл. Влияние индифферентных и неиндифферентных электролитов на величины электрического, электрокинетического и потенциала диффузного слоя. Явление перезарядки коллоидных частиц. Изоэлектрическое состояние. Измерение электрокинетического потенциала из явлений электрофореза и электроосмоса. Уравнения Гельмгольца – Смолуховского.

^ 5. Устойчивость и коагуляция лиофобных дисперсных систем. Виды устойчивости. Факторы агрегативной устойчивости. Кинетика коагуляции. Правила электролитной коагуляции. Теория устойчивости лиофобных дисперсных систем ДЛФО. Расклинивающее давление. Изменение энергии взаимодействия двух коллоидных частиц в зависимости от расстояния между их поверхностями. Потенциальные кривые и энергетический барьер. Современные представления о факторах стабилизации коллоидных систем. Защита коллоидных систем. Примеры коагуляции.

^ 6. Структурно – механические, оптические и молекулярно – кинетические свойства дисперсных систем. Структурообразование. Коагуляционные структуры. Конденсационно-кристаллизационные структуры. Рассеяние света. Абсорбция света. Окраска золей. Оптические методы исследования коллоидных систем. Причины молекулярно-кинетических свойств. Броуновское движение. Диффузия. Осмос в дисперсных системах и его особенности. Седиментационное равновесие.



    1. ^ Структура дисциплины

Структура дисциплины «Коллоидная химия» по разделам и видам учебной деятельности с указанием временного ресурса в часах представлена в табл.1.


Таблица 1

^ Структура дисциплин
по разделам и формам организации обучения


Название раздела

Аудиторная работа (час)

СРС
(час)

Итого

(час)

Лекции

Лабор. занятия

1. Дисперсные системы

4

6

10

20

2. Термодинамика поверхностных явлений

6

4

12

22

3. Адсорбция

10

12

18

40

4. Электрические свойства дисперсных систем

8

4

14

26

5. Устойчивость и коагуляция

6

4

6

16

6. Структурно–механические, оптические и молекулярно–кинетичес-кие свойства.

2

6

12

20

Итого

36

36

72

144


^ 5. Образовательные технологии

Для достижения планируемых результатов обучения, в дисциплине «Коллоидная химия» используются различные образовательные технологии:

  1. ^ Информационно-развивающие технологии, направленные на овладение большим запасом знаний, запоминание и свободное оперирование ими.

Используется лекционно-семинарский метод, самостоятельное изучение литературы, применение новых информационных технологий для самостоятельного пополнения знаний, включая использование технических и электронных средств информации.

  1. ^ Деятельностные практико-ориентированные технологии, направленные на формирование системы профессиональных практических умений при проведении экспериментальных исследований, обеспечивающих возможность качественно выполнять профессиональную деятельность.

Используется анализ, сравнение методов проведения физико-химических исследований, выбор метода, в зависимости от объекта исследования в конкретной производственной ситуации и его практическая реализация.

  1. ^ Развивающие проблемно-ориентированные технологии, направленные на формирование и развитие проблемного мышления, мыслительной активности, способности проблемно мыслить, видеть и формулировать проблемы, выбирать способы и средства для их решения.

Используются виды проблемного обучения: освещение основных проблем физической химии на лекциях, учебные дискуссии, коллективная мыслительная деятельность в группах при выполнении поисковых лабораторных работ, решение задач повышенной сложности. При этом используются первые три уровня (из четырех) сложности и самостоятельности: проблемное изложение учебного материала преподавателем; создание преподавателем проблемных ситуаций, а обучаемые вместе с ним включаются в их разрешение; преподаватель лишь создает проблемную ситуацию, а разрешают её обучаемые в ходе самостоятельной деятельности.

  1. ^ Личностно-ориентированные технологии обучения, обеспечивающие в ходе учебного процесса учет различных способностей обучаемых, создание необходимых условий для развития их индивидуальных способностей, развитие активности личности в учебном процессе. Личностно-ориентированные технологии обучения реализуются в результате индивидуального общения преподавателя и студента при сдаче коллоквиумов, при выполнении домашних индивидуальных заданий, подготовке индивидуальных отчетов по лабораторным работам, решении олимпиадных задач, на еженедельных консультациях.


Для целенаправленного и эффективного формирования запланированных компетенций у обучающихся, выбраны следующие сочетания форм организации учебного процесса и методов активизации образовательной деятельности, представленные в табл. 2.

Таблица 2

^ Методы и формы организации обучения (ФОО)

Методы

ФОО

Лекции

Лаб. раб.

Сем.
колл.

СРС

IT-методы

+

+







Работа в команде




+







Case-study













Игра













Методы проблемного обучения










+

Обучение на основе опыта




+







Опережающая самостоятельная работа




+

+




Проектный метод













Поисковый метод

+







+

Исследовательский метод




+









^ 6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

6.1 Текущая самостоятельная работа (СРС)

Текущая самостоятельная работа по дисциплине «Коллоидная химия», направленная на углубление и закрепление знаний студента, на развитие практических умений, включает в себя следующие виды работ:

  • работа с лекционным материалом;

  • изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку;

  • выполнение домашних индивидуальных заданий;

  • подготовка к коллоквиумам и лабораторным работам;

  • подготовка к самостоятельным и контрольным работам;

  • подготовка к экзамену.


^ 6.2. Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа (ТСР)


Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа по дисциплине «Коллоидная химия», направленная на развитие интеллектуальных умений, общекультурных и профессиональных компетенций, развитие творческого мышления у студентов, включает в себя следующие виды работ по основным проблемам курса:

  • поиск, анализ, структурирование информации;

  • выполнение расчетных работ, обработка и анализ данных;

  • решение задач повышенной сложности, в том числе комплексных и олимпиадных задач;

  • анализ научных публикаций по определенной преподавателем теме.


^ 6.3. Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине


1. Перечень научных проблем и направлений научных исследований

№ п/п

Тема

1

Изучение (расчет, экспериментальное исследование) физико-химических закономерностей в дисперсных системах.



^ 2. Темы индивидуальных домашних заданий

№ п/п

Тема

1

Расчет дисперсности и удельной поверхности.

2

Расчет работ адгезии и когезии, коэффициента растекания.

3

Расчет поверхностного натяжения.

4

Построение изотермы адсорбции Лэнгмюра.

5

Расчет удельной поверхности адсорбента по теории БЭТ.

6

Расчет гиббсовской адсорбции с использованием изотермы поверхностного натяжения. Определение молекулярных характеристик ПАВ.

7

Расчет констант в уравнении Шишковского и поверхностной активности.

8

Расчет электрокинетического потенциала.

9

Составление формул мицелл коллоидных золей.

10

Выбор иона-коагулятора.

11

Расчет порогов коагуляции.

12

Расчет константы скорости процесса коагуляции.

13

Расчет оптических свойств дисперсных систем.

14

Расчет молекулярно-кинетических свойств дисперсных систем..


^ 3. Темы, выносимые на самостоятельную проработку

№ п/п

Тема

1

Методы определения поверхностного натяжения.

2

Влияние дисперсности на физико-химические процессы.

3

Оптические методы определения дисперсности.

4

Седиментационный анализ дисперсности.


^ 4.Темы коллоквиумов

№ п/п

Тема

1

Дисперсность. Методы получения и очистки дисперсных систем.

2

Термодинамика поверхностных явлений.

3

Адсорбция на границе твердое тело-газ.

4

Адсорбция на границе жидкость-газ. Адсорбция из растворов.

5

Электрические свойства дисперсных систем.

6

Устойчивость и коагуляция дисперсных систем.


^ 6.4. Контроль самостоятельной работы

Оценка результатов самостоятельной работы организуется как единство двух форм: самоконтроль и контроль со стороны преподавателя.

Самоконтроль зависит от определенных качеств личности, ответственности за результаты своего обучения, заинтересованности в положительной оценке своего труда, материальных и моральных стимулов, от того насколько обучаемый мотивирован в достижении наилучших результатов. Задача преподавателя состоит в том, чтобы создать условия для выполнения самостоятельной работы (учебно-методическое обеспечение), правильно использовать различные стимулы для реализации этой работы (рейтинговая система), повышать её значимость, и грамотно осуществлять контроль самостоятельной деятельности студента (фонд оценочных средств).


^ 6.5. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов


Для организации самостоятельной работы студентов (выполнения индивидуальных домашних заданий; самостоятельной проработки теоретического материала, подготовки по лекционному материалу; подготовки к лабораторным занятиям, коллоквиумам, контрольным работам) преподавателями кафедры разработаны следующие учебно-методические пособия и указания:

Учебники

  1. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. М.: Химия, 1988. - 464 с.

  2. Зимон А.Д., Лещенко Н.Ф. Коллоидная химия. М.: Химия, 1995 – 336 с.

  3. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М.: Химия, 1976. – 512 с.

  4. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. СПб.: Химия, 1995. - 400 с.

  5. Щукин Е.Д. Коллоидная химия. М.: Высш.шк., 2004. – 445 с.

Сборник задач

  1. Михеева Е.В., Пикула Н.П., Карбаинова С.Н. Поверхностные явления и дисперсные системы. Коллоидная химия. Сборник примеров и задач. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. – 126 с.

В сборнике задач в каждом параграфе предусмотрено по 25 вариантов индивидуальных задач. Таким образом, каждый студент имеет свой вариант домашнего задания по каждому изучаемому разделу, случайное совпадение задач в котором с другими вариантами не выходит за рамки 5-6%.

^ Методические указания к лабораторным работам

  1. Михеева Е.В., Пикула Н.П. Комплект из 7 методических указаний для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Поверхностные явления и дисперсные системы химия». – Изд-во ТПУ, 2008 – 2009.

  2. Е.В.Михеева, Н.П.Пикула.Получение, очистка и исследование процесса коагуляции коллоидного раствора. Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Поверхностные явления и дисперсные системы» и «Коллоидная химия» для студентов ХТФ, ФТФ, ЭЛТИ, ИГНД и ИДО. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. – 24 с.

  3. Е.В. Михеева, В.Е.Катюхин. Изучение адсорбции уксусной кислоты на активированном угле: методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплинам «Поверхностные явления и дисперсные системы» и «Коллоидная химия», для студентов ХТФ, ФТФ, ЭЛТИ, ИГНД. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. – 20 с.

  4. Е.В. Михеева, Л.С.Анисимова. Определение поверхностного натяжения. Расчет молекулярных характеристик исследуемого ПАВ. Исследование мицеллообразования в растворах коллоидных ПАВ: методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплинам «Поверхностные явления и дисперсные системы» и «Коллоидная химия», для студентов ХТФ, ФТФ, ЭЛТИ, ИГНД. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. – 24 с.

  5. Е.В. Михеева, Н.П.Пикула. Определение электрокинетического потенциала методом электрофореза: методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплинам «Поверхностные явления и дисперсные системы» и «Коллоидная химия», для студентов ХТФ, ФТФ, ЭЛТИ, ИГНД. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. – 16 с.


Программное обеспечение и Internet-ресурсы

  1. Михеева Е.В. Коллоидная химия. Электронная версия курса лекций.

  2. Михеева Е.В. Коллоидная химия. Презентации лекций.



^ 7. Средства (ФОС) текущей и итоговой оценки качества освоения
дисциплины



Средства (фонд оценочных средств) оценки текущей успеваемости и промежуточной аттестации студентов по итогам освоения дисциплины «Коллоидная химия» представляют собой комплект контролирующих материалов следующих видов:

  • Входной контроль (1 экз.). Представляет собой перечень из 10 основных вопросов, ответы на которые студент должен знать в результате изучения предыдущих дисциплин (общей и неорганической химии, органической химии, физической химии). Поставленные вопросы требуют точных и коротких ответов. Входной контроль проводится в письменном виде на первой лекции в течение 10 минут. Проверяются входные знания к текущему семестру.

  • Экспрессные опросы (2 комплекта). Представляют собой набор коротких вопросов по определенной теме, требующих быстрого и короткого ответа. Проверяются знания текущего материала: основные законы в математической форме, формулы мицелл.

  • Вопросы к коллоквиумам (к 6 темам). Представляют собой перечень вопросов. Проверяется знание теоретического лекционного материала, тем, вынесенных на самостоятельную проработку, знание и понимание методик проведения экспериментальных исследований, в том числе и лабораторного оборудования, алгоритмов определения физико-химических величин, выводы и преобразования уравнений, описывающих основные физико-химические процессы.

  • Контрольные работы (2 комплекта по 25 вариантов). Состоят из практических вопросов по основным разделам курса. Проверяется степень усвоения теоретических и практических знаний, приобретенных умений на репродуктивном и продуктивном уровне.

  • Экзаменационные билеты (2 комплекта по 25 вариантов). Состоят из теоретических (3 вопроса) и практических вопросов (1 вопрос) по всем разделам, изучаемым в данном семестре.

  • Контрольные задания для проверки остаточных знаний по дисциплине «Коллоидная химия» (25 вариантов по 5 заданий в каждом). Задания включают в себя все основные разделы курса «Коллоидная химия», рассчитаны на письменное выполнение в течение 90 минут. Предназначены для проверки знаний, умений и навыков при решении конкретных задач. Контроль остаточных знаний рекомендуется проводить на четвертом году обучения.

Разработанные контролирующие материалы позволяют оценить степень усвоения теоретических и практических знаний, приобретенные умения и владение опытом на репродуктивном уровне, когнитивные умения на продуктивном уровне, и способствуют формированию профессиональных и общекультурных компетенций студентов.

Примеры контролирующих материалов приведены в приложении к рабочей программе.


^ 8. Рейтинг качества освоения дисциплины

В соответствии с рейтинговой системой, текущий контроль производится ежемесячно в течение семестра путем балльной оценки качества усвоения теоретического материала (ответы на вопросы) и результатов практической деятельности (решение задач, выполнение заданий, решение проблем).

Промежуточная аттестация (экзамен) проводится в конце семестра также путем балльной оценки. Итоговый рейтинг определяется суммированием баллов текущей оценки в течение семестра и баллов промежуточной аттестации в конце семестра по результатам экзамена и зачета. Максимальный итоговый рейтинг соответствует 100 баллам.

Для сдачи каждого задания устанавливается определенное время сдачи (в течение недели, месяца и т.п.). Задания, сданные позже этого срока, оцениваются два раза ниже, чем это установлено в рейтинг-плане дисциплины.


Таблица 3

^ Рейтинг-план освоения дисциплины «Коллоидная химия»

Дисциплина

Коллоидная химия

^ Число недель

18

Институт

Институт природных ресурсов

Количество кредитов

5

Кафедра

Физической и аналитической химии

Лекции, час

36

Семестр

пятый

Практические занятия, час

-

Группы

4Д01, 4Д02, 4Д03, 4Д04, 2К01, 4Г00

^ Лабораторные занятия час.

36

Преподаватель

Михеева Елена Валентиновна, доцент

^ Всего аудиторных занятий, час

72







Самостоятельная работа, час

72







^ ВСЕГО, час

144




Недели

Текущий контроль

Теоретический материал

Практическая деятельность

Итого

Название раздела

Темы лекций

Баллы

Название лабораторных работ

Баллы

Темы практических занятий (решаемые задачи)

Баллы

Индивидуальные задания (рубежные контрольные работы, рефераты и т.п.)

Баллы

Проблемно-ориентированные задания (НИРС в рамках дисциплины и др.)

Баллы

1

Дисперсные системы.

Специфические особенности ДС. Классификации ДС.

0,5

Инструктаж по ТБ в химической лаборатории




Расчет дисперсности и удельной поверхности.

0,5
















2

Методы получения ДС

0,5

Получение, очистка и исследование процесса коагуляции коллоидного раствора.

2






















3

Термодинамика поверхностных явлений.

Термодинамика поверхностных явлений. Поверхностное натяжение. Когезия. Адгезия. Смачивание.

0,5

Коллоквиум №1

4

Расчет работ адгезии и когезии, коэффициента растекания.

0,5

Реферат «Оптические свойства дисперсных систем»

3










4

Влияние дисперсности на различные физико-химические процессы.

0,5

Седиментационный анализ

2

Расчет поверхностного натяжения.

0,5
















^ Всего по контрольной точке (аттестации) № 1

15

5

Адсорбция

Адсорбция на границе твердое тело-газ. Теории Лэнгмюра. Уравнение Фрейндлиха.

0,5

Коллоквиум №2

4

Построение изотермы адсорбции Лэнгмюра.


1
















6

Теория Поляни. Адсорбционный потенциал.

0,5

Адсорбция уксусной кислоты на активированном угле.

3






















7

Теория БЭТ. Адсорбция на пористых сорбентах.

0,5

Коллоквиум №3

4

Расчет удельной поверхности адсорбента по теории БЭТ.

1
















8

Адсорбция на границе жидкость-газ. Уравнение адсорбции Гиббса.

0,5

Определение поверхностного натяжения в растворах ПАВ

2

Расчет гиббсовской адсорбции с использованием изотермы поверхностного натяжения. Определение молекулярных характеристик ПАВ.


2
















^ Всего по контрольной точке (аттестации) № 2

19

9




Свойства ПАВ и ПИВ. Поверхностная активность.

0,5

Расчет молекулярных характеристик исследуемого ПАВ.

2

Расчет констант в уравнении Шишковского и поверхностной активности.


0,5
















10

Мицеллообразующие ПАВ. Адсорбция на границе твердое тело-раствор.

0,5

Определение критической концентрации мицеллообразования.

2







Контрольная работа №1

5










11

Электрические свойства дисперсных систем

Электрические свойства дисперсных систем. Электрокинетические явления.

0,5

Коллоквиум №4.

4

Расчет электрокинетического потенциала.


0,5
















12

Теории строения ДЭС Гельмгольца и Гуи-Чепмена.

0,5

Определение электрокинетического потенциала методом электрофореза

1

Составление формул мицелл коллоидных золей.

0,5
















^ Всего по контрольной точке (аттестации) № 3

18,5

13




Современные представления о строении ДЭС

0,5

Определение порога коагуляции золя

1

Выбор иона-коагулятора.


0,5

Реферат «Молекулярно-кинети-ческие свойства ДС»

2










14

Влияние различных факторов на строение ДЭС

0,5

Коллоквиум №5

4

Расчет порогов коагуляции.


0,5
















15

Устойчивость и коагуляция дисперсных систем

Устойчивость и коагуляция лиофобных ДС. Кинетика коагуляции Смолуховского.

0,5

Кинетика коагуляции дисперсных систем

2

Расчет константы скорости процесса коагуляции.


0,5
















16

Правила электролитной коагуля­ции. Теория устойчивости ДЛФО.

0,5

Явление неправильных рядов

2

Расчет оптических свойств дисперсных систем.


0,5
















17

Концентрационная и нейтрализационная коагуляция. Структурно - механические свойства ДС

0,5

Исследование вязкости дисперсных систем

2

Расчет молекулярно-кинетических свойств дисперсных систем.


0,5







Решение задач повышенной сложности

5




18

Оптические и молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем.

0,5

Коллоквиум №6

4







Контрольная работа №2

5










^ Всего по контрольной точке (аттестации) № 4

27,5

Итоговая текущая аттестация

80

Экзамен

20

^ Итого баллов по дисциплине

100














































«_1»__09__2010 г.









































































Зав. кафедрой ____________________________ А. А. Бакибаев

























Преподаватель __________________________ Е. В. Михеева




























































^ 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины


  • основная литература:

  1. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. М.: Химия, 1988. - 464 с.

  2. Зимон А.Д., Лещенко Н.Ф. Коллоидная химия. М.: Химия, 1995 – 336 с.

  3. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М.: Химия, 1976. – 512 с.

  4. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. СПб.: Химия, 1995. - 400 с.

  5. Михеева Е.В., Пикула Н.П., Карбаинова С.Н. Поверхностные явления и дисперсные системы. Коллоидная химия. Сборник примеров и задач. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. – 126 с.




  • дополнительная литература:

  1. Щукин Е.Д. Коллоидная химия. М.: Высш.шк., 2004. – 445 с.

  2. Карбаинова С.Н., Пикула Н.П, Анисимова Л.С., Катюхин В.Е., Романенко С.В. Поверхностные явления и дисперсные системы. – Томск: Изд ТПУ, 2000. – 128 с.

  3. Шелудко А. Коллоидная химия. Пер. с болг. – М.: Мир, 1984. – 320 с.

  4. Малышева Ж.Н. Теоретическое и практическое руководство по дисциплине «Поверхностные явления и дисперсные системы»: учеб.пособие. - Волгоград: Изд-во: РПК «Политехник», 2007. – 344 с.

  5. Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии. – Под ред Ю.Г.Фролова и А.С.Гродского. – М.:»Химия», 1986. – 216 с.

  6. Практикум по коллоидной химии: учеб.пособие. Под ред. И.С.Лаврова. – М.:Высш.шк., 1983. – 216 с.

  7. Расчеты и задачи в коллоидной химии. Под ред. В.И.Барановой. – М.: Высш.шк., 1989. – 288 с.




  • программное обеспечение и Internet-ресурсы:

    1. Михеева Е.В. Коллоидная химия. Электронная версия курса лекций.

    2. Михеева Е.В. Коллоидная химия. Презентации лекций.



^ 10. Материально-техническое обеспечение дисциплины




п/п

Наименование (компьютерные классы,
учебные лаборатории, оборудование)

Аудитория, количество установок

1

Учебная лаборатория

2 корпус, 224 ауд.

2

Установка для определения поверхностного натяжения методом наибольшего давления пузырька газа (стеклянные сосуды, химические стаканы)

2 корпус, 224 ауд, 3 шт.

3

Установка для определения адсорбции (встряхиватель, бюретки, конические колбы, пипетки, тигли, мерные цилиндры, воронки, фильтровальная бумага)

2 корпус, 224 ауд, 3 шт.

4

Установка для исследования процесса коагуляции (электроплитка, конические колбы, колбы для титрования, мерные цилиндры, фильтровальная бумага, диализаторы, бюретки)

2 корпус, 224 ауд, 4 шт.

5

Установка для определения электрокинетического потенциала (источник постоянного тока, графитовые электроды, U-образная трубка)

2 корпус, 234 ауд, 4 шт.

6

Установка для определения критической концентрации мицеллообразования (установка для определения поверхностного натяжения методом наибольшего давления газового пузырька, стеклянные сосуды, химические стаканы)

2 корпус, 224 ауд, 3 шт.

7

Установка для определения вязкости (вязкозиметр, конические колбы, стаканы)

2 корпус, 224 ауд, 1 шт.

8

Установка для седиментационного анализа (торсионные весы, мерные цилиндры)

2 корпус, 224 ауд, 1 шт.



Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС по направлению и профилю подготовки____240100 Химическая технология_________________________________


Программа одобрена на заседании

(протокол №____от «____»_________2010 г.)

Автор Михеева Е. В._________________

Рецензент____________________________





Скачать 390,26 Kb.
Дата конвертации15.05.2013
Размер390,26 Kb.
ТипРабочая программа
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы