Программа дисциплины дпп. В. 02. 1 Кинетика сложных химических реакций icon

Программа дисциплины дпп. В. 02. 1 Кинетика сложных химических реакций



Смотрите также:
Тема: «типы  химических реакций»...
Урок игра путешествие в 8 классе. Тема: «типы химических реакций»...
Работников образования Кафедра естествознания реферат на тему: классификация химических реакций...
Классификация химических реакций...
Урок в 11 классе по теме: «Классификация химических реакций в органической и неорганической...
Общая и неорганическая химия...
Урок химии в 11классе по теме «Классификация химических реакций»...
Комплекс уроков с использованием модульной технологии при изучении химии в 10 классе...
Экспериментальное определение кинетических и термодинамических параметров сложных химических...
Вопросы к экзамену по курсу охт экзаменационный билет №1...
Контрольная работа №3 по теме «Изменения, происходящие с веществами»...
Программа дисциплины дпп. Дс. 01 Компьютерное моделирование в химии цели и задачи дисциплины...



скачать
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ТГПУ)


Утверждаю

Проректор по учебной работе (Декан)

________________________________

«___» _________________ 2008 года


ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


ДПП.В.02.1

КИНЕТИКА СЛОЖНЫХ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ


1. Цели и задачи дисциплины:

Целью курса является развитие творческого химического мышления, формирование научного мировоззрения будущего учителя, получение студентами комплекса знаний как основы для осуществления межпредметных связей с другими дисциплинами. Большинство химических реакций являются сложными, состоящими из значительного числа стадий. Механизм протекания многих из них далеко не всегда изучен, кинетические зависимости имеют сложный вид. Между тем фотохимические, цепные, гетерогенные и др. реакции имеют большое практическое и научное значение. Факультатив «кинетика сложных химических реакций» призван дать более подробный, выходящий за рамки основного курса, обзор реакций такого типа, способствовать глубокому пониманию процессов, изучаемых в основных разделах физической химии.


^ 2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины:

Студенты должны усвоить основные закономерности, определяющие механизм и скорость протекания сложных химических процессов, производить расчеты по формулам и уравнениям, при необходимости использовать справочный материал.


^ 3. Объем дисциплины и виды учебной работы:

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры


9

Общая трудоемкость дисциплины

36

36

Аудиторные занятия

18

18

Лекции







Практические занятия (ПЗ)







Семинары (С)







Лабораторные работы (ЛР)

18

18

И (или) другие виды аудиторных занятий







Самостоятельная работа

18

18

Курсовой проект (работа)







Расчетно-графические работы







Реферат




*

И (или) другие виды самостоятельной работы







Вид итогового контроля (зачет, экзамен)




зачет


^ 4. Содержание дисциплины:

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий:

№ п/п

Раздел дисциплины

Лекции

ЛР

1

Сопряженные реакции

2

2

2

Фотохимические реакции

4

4

3

Цепные реакции

4

2

4

Кинетика гетерогенных процессов

2

2

5

Кинетика электрохимических процессов

4

4

6

Каталитические реакции

2

4

Итого

18

18


4.2. Содержание разделов дисциплины:

4.2.1. Сопряженные реакции. Химическая индукция, объяснение этого явления. Понятие индуктора, актора, акцептора. Схема протекания сопряженной реакции. Скорость реакции. Фактор индукции. Химическая индукция – способ осуществления процессов, сопровождающихся увеличением энергии Гиббса.

4.2.2. Фотохимические реакции. Основные законы фотохимии: Гротгуса-Дрепера, Бугера-Ламберта-Бера, Бунзена и Роско, Вант-Гоффа, Эйнштейна-Штарка. Скорость фотохимической реакции. Полный квантовый выход, квантовый выход первичной фотохимической реакции. сенсибилизаторы. Важнейшие фотохимические процессы. Применение фотохимических реакций в анализе.

4.2.3. Цепные реакции. Понятие цепных реакций, стадии цепных реакций (зарождение, развитие, обрыв цепи). Инициаторы и ингибиторы. Длина цепи. Неразветвленные цепные реакции. Скорость неразветвленных цепных реакций на примере образования фосгена. Разветвленные цепные реакции (с сильно разветвленными, слабо разветвленными и вырожденными цепями). Цепной взрыв, верхний и нижний пределы воспламенения.

4.2.4. Кинетика гетерогенных процессов. Отличительные особенности гетерогенных процессов. Кинетическая и диффузионная области протекания гетерогенных процессов. Первое и второе уравнение Фика. Скорость процессов, лимитируемых стадией доставки вещества к реакционной границе фаз. Зависимость скорости реакции от температуры. Кинетика топохимических реакций.

4.2.5. Кинетика электрохимических процессов. Отличительные особенности электрохимических процессов. Поляризация. Электролиз. Коррозия.

4.2.6. Каталитические реакции. Катализ, катализатор. Сущность каталитического действия. Степень компенсации. Специфичность катализа, активность и селективность катализаторов. Промотирование и ингибирование каталитических процессов. Особенности кинетики каталитических реакций. Предвидение каталитического действия. Гомогенный катализ: катализ в газовой фазе, специфический и общий кислотно-основной катализ, окислительно-восстановительный катализ, ферментативный катализ, автокатализ. Гетерогенный катализ: общие сведения, значение адсорбции, физическая и химическая адсорбция, изотермы адсорбции Ленгмюра и Фрейндлиха, теория БЭТ. Макрокинетика гетерогенного катализа. Общие теории гетерогенного катализа.


^ 5. Лабораторный практикум:

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ

1

4.2.1

Изучение кинетики сопряженного окисления иодоводорода и оксида железа (II) хромовой кислотой

2

4.2.2


Расчет квантового выхода фотохимической реакции с помощью актинометра

3

4.2.3

Применение метода Боденштейна для расчета скорости образования фосгена

4

4.2.4

Графическое определение лимитирующей стадии гетерогенного процесса

5

4.2.5

Определение чисел переноса методом движущихся границ. Определение напряжения разложения растворов электролитов

6

4.2.6

Изучение зависимости скорости инверсии сахарозы от начальной концентрации катализатора


^ 6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины:

6.1. Рекомендуемая литература:

а) основная литература:

  1. Стромберг, А. Г. Физическая химия / А. Г. Стромберг, Д. П. Семченко. - М. : Высшая школа, 2003. – 527 с.

  2. Физическая химия. В 2 ч. Ч. 2. Электрохимия. Химическая кинетика и катализ / К. С. Краснов [и др.]. - М. : Высшая школа, 2001. – 319 с.


б) дополнительная литература:

  1. Байрамов, В. М. Основы химической кинетики и катализа / В. М. Байрамов. - М. : Академия, 2003. – 256 с.

  2. Еремин, Е. Н. Основы химической кинетики / Е. Н. Еремин. - М. : Высшая школа, 1984. – 463 с.

  3. Курс физической химии. В 2 т. Т. 2. / Под ред. Я. И. Герасимова. – М. : Химия, 1973. – 624 с.

  4. Панченков, Г. М. Химическая кинетика и катализ / Г. М. Панченков, В. П. Лебедев. – М. : Химия, 1985. – 592 с.

  5. Романовский, Б.В. Основы химической кинетики / Б. В. Романовский. – М. : Экзамен, 2006. – 415 с.

  6. Эммануэль, Н. М. Курс химической кинетики / Н. М. Эммануэль, Д. Г. Кнорре. - М. : Высшая школа, 1984. – 463 с.


6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины:

Контролирующая компьютерная программа по дисциплине «Кинетика сложных химических реакций».


^ 7. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

Большая химическая лаборатория, Учебно-лабораторный комплекс «Химия», посуда, химические реактивы.


^ 8. Методические рекомендации и указания по организации изучения дисциплины:

8.1. Методические рекомендации преподавателю:

Дисциплина «Кинетика сложных химических реакций» позволяет студентам углубить знания по одному из наиболее интересных и сложных разделов химии, имеющему важное практическое значение. Теоретические знания, полученные из лекционного курса, применяются на лабораторных занятиях, на которых студенты закрепляют практические умения обращения с химическим оборудованием и реактивами.

Промежуточные срезы знаний проводятся после изучения основным тем курса: сопряженные, фотохимические, цепные реакции, гетерогенные, электрохимические процессы, каталитические реакции.

Промежуточный срез знаний проводится письменно (контрольные работы и (или) тестирование), а также устно (коллоквиумы). Тестирование проводится в компьютерном классе с использованием специальной программы. Задания для тестирования находятся на сайте ТГПУ. Тестирование студенты могут осуществлять в свободном доступе в качестве самостоятельной подготовки как по отдельным темам, так и по дисциплине в целом. В течение всего обучения студенты выполняют индивидуальные задания, разрабатываемые преподавателем по всем изучаемым темам курса, могут выполнять курсовую работу или рефераты. Изучение дисциплины заканчивается итоговым зачетом.


8.2. Методические указания для студентов:

8.2.1. Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы:

  1. Основные понятия химической кинетики

  2. Основные типы частиц, участвующих в химическом процессе (атомы, молекулы, свободные радикалы, ионы, комплексы).

  3. Механизм химической реакции.

  4. Молекулярность элементарной реакции.

  5. Порядок реакции.

  6. Скорость химической реакции, факторы, влияющие на скорость реакций: природа реагирующих веществ, их концентрация, температура, катализаторы.

  7. Закон действующих масс

  8. Принцип независимости протекания реакций.

  9. Константа скорости реакций, ее физический смысл.

  10. Методы определения порядка реакции.

  11. Зависимость скорости реакции от температуры.

  12. Энергия активации.

  13. Теории элементарного акта химического взаимодействия.

  14. Формальная кинетика элементарных гомогенных односторонних реакций в закрытых системах.

  15. Элементарная реакция первого порядка.

  16. Односторонние реакции второго порядка с равными и неравными начальными концентрациями реагентов.

  17. Элементарные реакции третьего порядка.

  18. Односторонние реакции n-го порядка.

  19. Сложные гомогенные реакции в закрытых системах.

  20. Двусторонние реакции первого, второго порядка.

  21. Параллельные односторонние реакции.

  22. Односторонние последовательные реакции.


8.2.2. Примерная тематика рефератов, курсовых работ:

  1. Метод квазистационарных концентраций Боденштейна.

  2. Теория активных столкновений.

  3. Теория активированного комплекса.

  4. Мультиплетная теория катализа.

  5. Теория активных ансамблей.

  6. Электронная теория катализа.




      1. Примерный перечень вопросов к зачету:

  1. Сопряженные реакции.

  2. Химическая индукция, объяснение этого явления.

  3. Понятие индуктора, актора, акцептора.

  4. Схема протекания сопряженной реакции.

  5. Фактор индукции.

  6. Химическая индукция – способ осуществления процессов, сопровождающихся увеличением энергии Гиббса.

  7. Фотохимические реакции.

  8. Основные законы фотохимии: Гротгуса-Дрепера, Бугера-Ламберта-Бера, Бунзена и Роско, Вант-Гоффа, Эйнштейна-Штарка.

  9. Скорость фотохимической реакции.

  10. Полный квантовый выход, квантовый выход первичной фотохимической реакции. сенсибилизаторы.

  11. Важнейшие фотохимические процессы.

  12. Применение фотохимических реакций в анализе.

  13. Цепные реакции. Понятие цепных реакций, стадии цепных реакций (зарождение, развитие, обрыв цепи).

  14. Инициаторы и ингибиторы.

  15. Длина цепи.

  16. Неразветвленные цепные реакции.

  17. Разветвленные цепные реакции (с сильно разветвленными, слабо разветвленными и вырожденными цепями).

  18. Цепной взрыв, верхний и нижний пределы воспламенения.

  19. Кинетика гетерогенных процессов. Отличительные особенности гетерогенных процессов.

  20. Кинетическая и диффузионная области протекания гетерогенных процессов.

  21. Первое и второе уравнение Фика.

  22. Скорость процессов, лимитируемых стадией доставки вещества к реакционной границе фаз.

  23. Зависимость скорости гетерогенной реакции от температуры.

  24. Кинетика топохимических реакций.

  25. Каталитические реакции. Гомогенные и гетерогенные каталитические реакции.

  26. Теории активных центров в гетерогенном катализе: теория Тейлора, мультиплетная теория, теория активных ансамблей, электронные представления в гетерогенном катализе.

  27. Ферментативные реакции.

  28. Автокаталитические реакции.

  29. Термодинамика электрохимических реакций.

  30. Кинетика электрохимических реакций.

  31. Основные стадии электрохимических реакций.

  32. Виды поляризации.


Программа составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности 050101.65 «Химия».


Программу составила:

к.х.н., доцент кафедры неорганической химии __________ Князева Е.П.


Программа учебной дисциплины утверждена на заседании кафедры неорганической химии протокол № ___ от _____________года.


Зав. кафедрой неорганической химии _____________________ Ковалева С.В.


Программа учебной дисциплины одобрена методической комиссией биолого-химического факультета ТГПУ протокол № _ от _____________ года.


Председатель методической комиссии биолого-химического факультета

________________________ И.А. Шабанова


Согласовано:

Декан БХФ _____________________ Минич А.С.





Скачать 109,07 Kb.
оставить комментарий
Дата14.04.2012
Размер109,07 Kb.
ТипПрограмма дисциплины, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх