$Рабочая программа учебной дисциплины \"Химия конструкционных материалов\" для подготовки специалистов по направлению icon$

Рабочая программа учебной дисциплины "Химия конструкционных материалов" для подготовки специалистов по направлению

Загрузка...

скачать

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный технологический институт

(Технический университет)

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

______________ И.Г.Масленников

"______"_________________2009 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

учебной дисциплины "Химия конструкционных материалов"

для подготовки

- специалистов по направлению:

270100 «Строительство»

по специальности:

270101 “Механическое оборудование и технологические комплексы предприятий строительных материалов, изделий и конструкций”

Химическое отделение

Кафедра физической химии

Курс 1

Семестр 1

Лекции 36 ч Зачет 1 Семестр 1

Практические занятия 18 ч

Лабораторные занятия 18 ч Самостоятельная работа 78 ч

Всего 150 ч

Санкт-Петербург

2009

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры физической химии

"23"июня 2009 г., протокол № 14

Заведующий кафедрой

физической химии, д.т.н., профессор В.В.Гусаров

Одобрено учебно-методической комиссией химического отделения

"30"июня 2009 г., протокол № 7

Председатель, к.х.н., доцент В.И.Башмаков

Программу составили к.х.н., доцент В.В.Клепиков

к.х.н., доцент С.Г.Изотова

^ 1 ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЁ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

Целью преподавания дисциплины является обучение студентов основам знаний химии конструкционных металлов, химии неметаллических материалов и химическим и физико-химическим свойствам органических полимерных материалов.

^ 2 ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате изучения данного курса студент должен:

– знать:

теоретические основы строения атома и химической связи, а также основы органической и неорганической химии

– уметь:

определять физико-химические свойства конструкционных материалов

оценивать коррозионную стойкость материалов в различных средах.

Дисциплина ”Химия конструкционных материалов” для студентов инженерно-кибернетического факультета принадлежит к числу общенаучных дисциплин. Современному специалисту, работающему в области химического машиностроения, занимающемуся автоматизацией и механизацией химико-технологических процессов, необходим достаточно большой объем химических знаний.

В химическом машиностроении используются различные по химической природе материалы, для обработки металлов применяются различные физико-химические процессы. Использование различных по физико-химическим свойствам материалов в конструкциях требует знания их свойств не только для наиболее рационального использования, но и для обеспечения высокой точности и надежности создаваемых аппаратов и машин.

Для проектирования и расчета химической аппаратуры, необходимо знание физико-химических свойств материалов, используемых в химическом машиностроении.

Кроме того, преподавание химии на инженерно-кибернетическом факультете должен обеспечить такую степень подготовки инженера-механика, чтобы он сам мог разобраться в решении вопросов, связанных с химией, с помощью дополнительной информации, полученной из специальной литературы.

Дисциплина «Химия конструкционных материалов» для студентов инженерно-кибернетического факультета должен знать теоретическую базу, позволяющую ориентироваться в частных вопросах, возникающих при прохождении специальных дисциплин, таких как «Материаловедение и коррозия», «Общая и химическая технология», «Технологические измерения и приборы», «Автоматика и автоматизация производственных процессов», «Процессы и аппараты химической технологии».

Настоящий курс химии конструкционных материалов опирается на школьные курсы химии, физики и математики.

^ 3 ВИДЫ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ И ИХ ОБЪЕМ

Виды учебных занятий и количество часов, отведенных на их освоение, представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Виды учебных занятий

Виды учебных занятий	Всего часов
Аудиторные занятия, в том числе: Лекции Лабораторные работы Практические занятия Самостоятельная работа Общая трудоемкость дисциплины Форма контроля – один зачет	72 36 18 18 78 150

^ 4 ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

4. 1 Тематический план учебной дисциплины представлен в таблице 2.

Таблица 2 – Тематический план

Темы учебной дисциплины	Всего часов	Кол-во аудиторных часов			Кол-во часов сам.раб
Темы учебной дисциплины	Всего часов	Лекции	Лаборатории	Практ. занят.	Кол-во часов сам.раб
Тема 1 – Химия конструкционных металлов	78	20	10	10	38
Тема 2– Химия неметаллических материалов	34	6	4	4	20
Тема 3– Органические полимерные материалы	38	10	4	4	20
ВСЕГО	150	36	18	18	78

4.2 Содержание учебной дисциплины

Тема 1 – Химия конструкционных металлов (лекции 20 ч, лабораторные занятия 10 ч, практические занятия 10 ч)

Физические свойства металлов. Химические свойства металлов. Взаимодействие различных металлов. Интерметаллическое соединение и твердые растворы металлов. Растворы газов в металлах.

Легкие конструкционные металлы. Бериллий. Магний. Алюминий. Титан. Строение атома. Физические и химические свойства. Отношение легких конструкционных металлов к кислороду, воде, кислотам и щелочам. Сплавы, содержащие бериллий и магний, и их использование в химическом машиностроении. Применение алюминия, титана и сплавов на их основе в химическом машиностроении.

Тяжелые конструкционные металлы. Железо. Медь. Цинк. Хром. Никель. Олово. Строение атома. Физические и химические свойства. Отношение тяжелых конструкционных металлов к кислороду, воде, кислотам и щелочам. Конструкционные стали и их применение в химическом машиностроении.

Сплавы на основе меди. Латуни. Бронзы. Применение в химическом машиностроении.

Применение сплавов с использованием цинка и олова и их использование в химическом машиностроении.

Применение никеля и хрома в химическом машиностроении.

Тема 2 – Химия неметаллических материалов (лекции 6 ч, лабораторные занятия 4 ч, практические занятия 4 ч)

Бор и углерод. Бориды и карбиды. Инструментальные и абразивные материалы.

Кремний, германий и сурьма как полупроводниковые материалы. Кремний. Физические и химические свойства. Кремниевые кислоты и их соли. Силикатные продукты технического назначения: стекло, керамика, вяжущие вещества. Коррозия силикатных материалов. Методы защиты.

Тема 3 – Органические полимерные материалы (лекции 10 ч, лабораторные занятия 4ч, практические занятия 4 ч)

Классы органических соединений. Специфические особенности органических соединений. Теория химического строения органических соединений. Основные представления о международной систематической номенклатуре органических соединений. Природа химической связи в органических соединениях.

Понятие об органических полимерах. Методы синтеза органических полимеров. Физико-химические свойства полимеров. Типы связей в полимерах: внутри- и межмолекулярные физические взаимодействия, природа сил межмолекулярного взаимодействия в полимерах. Факторы, определяющие физико-химические и механические свойства полимеров. Конструкционные пластические массы, их применение в химическом машиностроении. Коррозионная стойкость пластмасс. Неорганические полимеры. Сравнение понятий органических и неорганических полимеров. Применение неорганических полимеров в химической промышленности.

План лабораторных занятий представлен в таблице 3.

Таблица 3 – План лабораторных занятий

Название лабораторной работы	Кол. часов
Вступительное занятие. Инструктаж по технике безопасности. Основные правила проведения физико-химических измерений и обработки их результатов.	2
Химия легких конструкционных металлов (алюминия, магния, бериллия, титана)	3
Химия тяжелых конструкционных металлов (железо, медь, никель, хром и олово)	3
Коррозия конструкционных сталей	2
Коррозия силикатных материалов	4
Коррозионная стойкость пластмасс	4
ИТОГО	18

План практических занятий представлен в таблице 4.

Таблица 4 – План практических занятий

Темы практических занятий	Кол. часов
Окислительно-восстановительные реакции с участием легких и тяжелых конструкционных металлов	10
Электронное строение неметаллических материалов. Физические и химические свойства	4
Теория химического строения органических и неорганических полимеров. Природа химической связи.	4
ВСЕГО	18

Содержание и объем самостоятельной работы студентов представлен в таблице 5.

Таблица 5 – Содержание и объем самостоятельной работы студентов

Темы и задания для самостоятельной работы	Кол. часов
Химия конструкционных металлов. Индивидуальное задание и реферат	38
Химия неметаллических материалов. Индивидуальное задание и реферат	20
Органические полимерные материалы. Индивидуальное задание и реферат	20
ВСЕГО	78

Темы рефератов представлены в таблице 6.

Таблица 6 – Список тем рефератов по курсу «Химия»

Название реферата

Интерметаллические соединения и твердые растворы металлов.

Применение алюминия и титана и сплавов на их основе в химическом машиностроении.

Конструкционные стали и их применение в химическом машиностроении.

Латунь и бронза и их применение в химическом машиностроении.

Никель и хром и их применение в химическом машиностроении.

Инструментальные и абразивные материалы.

Силикатные продукты технического назначения: стекло, керамика, вяжущие вещества.

Классы органических соединений. Номенклатура.

Типы химической связи в полимерах. Физико-химические свойства.

Конструкционные пластические массы, их применение в химическом машиностроении.

Применение неорганических полимеров в химической промышленности.

.

^ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

Основная литература

Суворов А.В., Никольский А.Б.. Общая химия: учебник для вузов. – СПб.: Химиздат, 2007. – 624 с.
Коровин Н.В. Общая химия. – М.: ВШ, 2008. – 557 с.
Нараев В.Н., Ильин А.А., Нараев А.В. Основы химической термодинамики: Конспект лекций для студентов нехимических специальностей вузов / CПбГТИ (ТУ), СПб. – 2006. – 80 с.
Нараев В.Н., Ильин А.А., Пронкин А.А. Фазовые равновесия и диаграммы состояния одно- и двухкомпонентных систем: Текст лекций для студентов нехимических специальностей вузов/ CПбГТИ (ТУ), СПб. – 2006. – 58 с.
Практические работы по физической химии/ Под ред. К.П.Мищенко, А.А.Равделя, А.М.Пономаревой. - СПб.: Профессия, 2002. – 384 с.
Краткий справочник физико-химических величин/ Под ред. А.А.Равделя, А.М.Пономаревой. - СПб.: Иван Федоров, 2003. – 238 с.
Задачи и упражнения по общей химии/ Под ред. Н.В.Коровина. – М.: ВШ, 2004. – 255 с.
Крешков А.П. Основы аналитической химии.Т.1– М.: Химия, 1970. – 472 с.
Крешков А.П. Основы аналитической химии.Т.2– М.: Химия, 1970. – 456 с.
Барковский В.Ф. и др. Физико-химические методы анализа. – М.: ВШ, 1972. – 344 с.
Фролов В.В. Химия.– М.: ВШ, 1986. – 543 с.
Белов В.В.,Петропавловская В.Б. Краткий курс материаловедения и технологии конструкционных материалов для строительства: Учебное пособие для вузов.- М.:Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2006.-263с.

Дополнительная литература

Физическая химия / Под. ред. К.С.Краснова. – М.: ВШ, 2004. – 687 с.
Горшков В.И., Кузнецов И.А. Основы физической химии. – М.: Бином, 2006. – 408 с.

Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия. - М.: ВШ, 2006. – 496 с.
Еремин В.В., Каргов С.И., Успенская И.А., Кузьменко Н.Е., Лунин В.В. Задачи по физической химии: Учебное пособие. – М.: Экзамен, 2005. – 320 с.
Ионные равновесия и реакции в водных растворах электролитов: Метод. указания / Составители: Нараев В.Н., Беляев А.Н., Александрова Е.А., Нараев А.В. - СПб: CПбГТИ(ТУ). 2004. – 38 с.
Голиков Г.А. Руководство по физической химии: учебное пособие для химико-технологических специальностей вузов. – М.: ВШ, 1988. – 383 с.

Интернет ресурсы, содержащие электронные библиотеки, справочную

химическую информацию

1. Интернет-сайты сайты ведущих государственных ВУЗов и научных

организаций РФ: МГУ, СПбГУ, РХТУ, НГУ, РАН РФ и др.

2. Зарубежные ведущие научные и учебные центры: NBS USA, MTI UK, ChLab

Japan, NSRDS и др.

3. Интерактивная база данных книг и журналов SpringerLink.

Скачать 124,54 Kb.

оставить комментарий