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. ^ Студенты должны усвоить основные закономерности, определяющие механизм и скорость протекания сложных химических процессов, производить расчеты по формулам и уравнениям, при необходимости использовать справочный материал. ^
^ 4.1. Разделы дисциплины и виды занятий:
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. ^
^ 6.1. Рекомендуемая литература: а) основная литература:
б) дополнительная литература:
6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины: Контролирующая компьютерная программа по дисциплине «Кинетика сложных химических реакций». ^ Большая химическая лаборатория, Учебно-лабораторный комплекс «Химия», посуда, химические реактивы. ^ 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:
8.2.2. Примерная тематика рефератов, курсовых работ:
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.
|