|
|
М е т о д и ч е с к и е у к а з а н и яУчебные занятия по курсу «Химия элементов» состоят из лекций, лабораторных работ и домашней работы. В курсе «Химия элементов» на базе полученных в первом семестре сведений об основах химической термодинамики, основах химии растворов и основах строения вещества рассматриваются свойства s-, p-, d-, f- элементов и их соединений, изучаются способы получения наиболее широко применяемых веществ и их свойства. На лабораторных занятиях студенты приобретают навыки решения конкретных задач и закрепляют свои знания наиболее важных разделов курса. При подготовке к лабораторным занятиям студент должен проработать соответствующие разделы курса по конспекту лекций и учебникам [1] [2] [3][4] из библиографического списка (страницы приведены в соответствующем разделе «Лекции») и решить задачи, указанные в домашнем задании. При подготовке к лабораторным работам в лабораторном журнале следует написать: 1) название лабораторной работы и дату ее выполнения; 2) цель лабораторной работы; 3) схему установки или прибора; 4) порядок выполнения работы; 5) уравнения реакций; 6) схему протокола работы. При недостаточной подготовке и (или) невыполнении домашней работы студент к лабораторной работе не допускается. В начале некоторых занятий проводится контроль текущей успеваемости студентов (15-20 мин) по теме занятия. Суммарный рейтинговый балл за семестр по курсу «Химия элементов» (максимально 60 баллов) составляется из баллов, полученных за: а) три рубежные контрольные работы – максимально 36 баллов; б) выполнение и защита лабораторных работ – от 10 до 15 баллов; в) домашние работы – максимально 9 баллов (выставляемых в конце семестра). Изучение курса “Химия элементов” завершается экзаменом (максимально 40 баллов). До экзамена не допускаются студенты: а) не выполнившие лабораторный практикум, б) набравшие в семестре менее 35 баллов. Библиографический список. 1. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия, 1981.- 630 с. 2. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. М.: Химия, 1992-2004.-592с. 3. Соловьев С.Н. Начала химии. Химия элементов и их соединений (часть 1). М.: РХТУ им. Д.И.Менделеева, 2011 г.- 148 с. 4. Соловьев С.Н. Начала химии. Химия элементов и их соединений (часть 2). М.: РХТУ им. Д.И.Менделеева, 2011 г.- 78 с. 5. Практикум по неорганической химии /Под ред. А.Ф. Воробьева и С.И. Дракина. М.: Химия, 1984.-246 с. 6. Задания для программированного контроля по неорганической химии (для студентов дневного отделения) / Под ред. А.Ф. Воробьева; М.:МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1987. -48 с. «3460» 7. Задания к курсовой работе по курсу “Неорганическая химия” / Под. ред. 8. Задания к курсовой работе по курсу “Теоретические основы химии” / Под. ред. 9. В.А.Василёв, Ю.Л.Супоницкий. Методы сравнительного расчета в курсе общей и неорганической химии; М.: МХТИ им. Д.И. Менделеева, 2009.- 57 с. ЛЕКЦИИ Лекция 1. s - элементы. Общая характеристика элементов группы 1; нахождение в природе, получение. Сравнение химической активности щелочных металлов. Гидриды, оксиды, пероксиды, надпероксиды, озониды; химическая связь в этих соединениях, их свойства. Гидроксиды, их получение и свойства. Общая характеристика солей. Понятие об аммиачном способе получения соды. Применение металлов и соединений. Общая характеристика элементов группы 2; нахождение в природе, получение и свойства, применение. Гидриды, оксиды, гидроксиды, получение и свойства, применение. Общая характеристика солей, их растворимость, гидролиз. Применение соединений. Представление о вяжущих веществах. Закономерности изменения свойств металлов и однотипных соединений в ряду бериллий - радий. Токсичность соединений бериллия. [1] - с.295-326, [2] - с.315-342, [3] – с.4-35. Лекции 2 – 3. Группа 13 (р - элементы) Общая характеристика элементов группы. Характерные степени окисления элементов и отвечающие им типы соединений. А. Бор. Общая характеристика, нахождение в природе, получение, свойства, применение. Бориды, их получение и свойства. Бороводороды, их получение, строение и свойства. Борогидриды металлов. Оксид бора и борные кислоты, строение и свойства; бораты. Химия водных растворов. Галогениды бора, тетрафторобораты, строение, свойства, получение. Нитрид бора, строение и свойства. Применение соединений бора; их токсичность. Б. Алюминий. Общая характеристика, нахождение в природе, свойства, получение и применение. Оксид, оксогидроксид и гидроксид, строение, получение и свойства. Общая характеристика солей алюминия, их растворимость, гидролиз. Химия водных растворов, гидролиз. Квасцы. Гидрид алюминия, алюмогидриды металлов. Применение соединений алюминия. Токсикология. В. Галлий, Индий, Таллий. Общая характеристика, нахождение в природе, понятие о получении; свойства, применение. Оксиды и гидроксиды, получение и свойства. Соединение типа А В. Соединения таллия (1). Применение соединений галлия, индия, таллия. Токсичность соединений. Сопоставление свойств простых веществ и однотипных соединений бора, алюминия, галлия, индия и таллия. [1] - с.326-351, [2] - с.342-362, [3] – с.36-54. Лекции 4 – 5. Группа 14 (р - элементы) Общая характеристика группы. Степени окисления элементов и типы соединений. Понятие о гомоцепных и гетероцепных неорганических полимерах. А. Углерод. Общая характеристика, нахождение в природе. Аллотропные модификации углерода, строение и свойства. Получение искусственных алмазов. Активированный уголь, его адсорбционные свойства. Углеграфитовые материалы. Стеклоуглерод. Соединения внедрения графита. Химические свойства углерода. Карбиды, их получение, строение и классификация. Оксиды углерода (11, 1У), строение, свойства, получение. Оксид-дихлорид углерода. Карбамид, строение, свойства, получение. Угольная кислота и ее соли. Цианид водорода и цианиды металлов; их получение и свойства. Цианид-ион как лиганд. Цианидные комплексы металлов. Тиоцианаты. Применение углерода и его неорганических соединений. Б. Кремний. Общая характеристика, нахождение в природе, получение, свойства, применение. Диоксид, строение и свойства. Кварцевое стекло. Силикагель. Силикаты и алюмосиликаты, понятие о их типах. Природные и искусственные цеолиты. Виды стекла и керамики, получение и свойства. Водородные соединения кремния; получение и свойства. Силициды металлов. Нитрид кремния. Применение соединений кремния. В. Германий, олово, свинец. Общая характеристика, нахождение в природе, получение, свойства. Характер изменения строения и свойств простых веществ в ряду углерод - свинец. Водородные соединения германия. Оксиды и гидроксиды, их амфотерность. Химия водных растворов. Германаты (II, IV), станнаты (II, IV), плюмбаты (II, IV). Сульфиды, их свойства. Общая характеристика солей, их растворимость. Сравнение окислительно-восстановительных свойств однотипных соединений. Применение германия, олова, свинца и их соединений. [1] - с.351-392, [2] - с.362-395, [3] – с.54-79. Лекции 6 – 8. Группа 15 (р - элементы) Общая характеристика. Степени окисления элементов и типы соединений. А. Азот. Общая характеристика и нахождение в природе. Строение молекулярного азота и его свойства, получение. Проблема связанного азота и пути ее решения. Нитрогенильные комплексы. Водородные соединения. Аммиак, строение молекулы, получение и свойства Жидкий аммиак как растворитель. Соли аммония, их свойства. Аммиак как лиганд. Амминокомплексы металлов. Амиды, имиды, нитриды, их взаимодействие с водой. Гидроксиламин, строение молекулы, свойства и получение. Гидразин, получение, строение, свойства. Азотоводородная кислота, получение, строение и свойства. Азиды металлов. Оксиды азота, их получение, строение и свойства. Влияние на окружающую среду оксидов азота. Кислородосодержащие кислоты. Азотистая кислота, ее строение и свойства. Нитриты, их свойства. Азотная кислота, получение, строение и свойства, взаимодействие с металлами и неметаллами, зависимость окислительных свойств от концентрации. Нитраты, их термическая устойчивость, окислительная активность. Соединения нитрозила и нитроила. Применение азота и его соединений. Азотные удобрения. Б. Фосфор. Общая характеристика, нахождение в природе. Красный, белый, черный фосфор. Их получение, строение и свойства. Токсичность белого фосфора. Водородные соединения фосфора, их получение, строение и свойства. Производные фосфония. Фосфиды металлов. Оксиды фосфора (III, V); получение, строение, свойства. Фосфорные кислоты получение, строение и свойства. Триоксогидрофосфат (III) водорода, диоксодигидрофосфат (I) водорода - строение, свойства и получение. Галогениды фосфора, получение, строение, свойства, гидролиз. Оксохлорид фосфора. Применение фосфора и его соединений. Фосфорные удобрения. В. Мышьяк, сурьма, висмут. Общая характеристика, нахождение в природе, получение, свойства. Сравнение свойств аммиака, фосфина, арсина, стибина и висмутина. Получение арсина. Арсениды и стибиды. Оксиды. Кислоты мышьяка и сурьмы, их получение и свойства. Сравнение строения и свойств галогенидов азота, фосфора, мышьяка, сурьмы и висмута. Их гидролиз. Соли антимонила и висмутила. Сульфиды, их отношение к кислотам и к раствору сульфида аммония. Сравнение окислительно-восстановительных свойств однотипных соединений р-элементов У группы. Применение мышьяка, сурьмы, висмута и их соединений. Токсичность производных мышьяка, сурьмы, висмута. [1] - с.392-435, [2] - с.395-430, [3] – с.79-112. Лекции 9 – 10. Группа 16 (р - элементы) Общая характеристика. Степени окисления элементов и типы соединений. А. Кислород. Общая характеристика, нахождение в природе, получение и свойства. Строение молекулы. Озон, его получение, строение, свойства. Фториды кислорода. Диоксигенильные соединения. Вода. Квазикристаллическая структура. Структура льда. Свойства воды как растворителя. Жесткость воды. Характер изменения кислотно-основных свойств в ряду оксидов s- и р-элементов данного периода. Пероксид водорода, его получение, строение. Кислотные, окислительные и восстановительные свойства. Пероксиды металлов. Применение кислорода и его соединений. Б. Сера, Селен, Теллур. Общая характеристика, нахождение в природе, получение и свойства. Аллотропия серы, селена и теллура. Сравнение строения и свойств простых веществ в ряду кислород - полоний. Сульфаны. Сероводород, получение, строение, свойства. Сульфиды, методы их получения и свойства. Растворимость и гидролиз сульфидов, их отношение к кислотам. Полисульфиды. Селениды и теллуриды. Диоксиды, их строение, получение и свойства. Влияние на окружающую среду промышленных выбросов диоксида серы. Триоксид серы, получение, строение и свойства. Кислородосодержащие кислоты серы и их соли. Сульфиты, их окислительно-восстановительные свойства. Серная кислота, получение, строение, свойства. Взаимодействие серной кислоты с металлами и неметаллами. Дегидратирующее действие серной кислоты. Соли серной кислоты, их свойства; квасцы. Дисерная кислота. Тиосерная кислота, тиосульфат натрия, получение, строение и свойства. Пероксодисерная кислота, строение, свойства, получение. Соединения серы с галогенами, их получение, свойства и строение. Хлорсульфоновая кислота, получение, строение и свойства. Применение серы, селена, теллура и их соединений. Токсичность соединений. [1] - с.435-462, [2] - с.430-452, [3] – с.112-127. Лекция 11. Группа 6 (d - элементы) Общая характеристика. Степени окисления элементов. Нахождение элементов в природе. Получение простых веществ, их свойства. Строение и свойства карбонилов. Химия водных растворов; аква- и гидроксокомплексы хрома (III), кристаллогидраты, гидратная изомерия, квасцы. Типы и строение комплексных соединений хрома (III). Оксид хрома (VI), хромата, дихроматы (VI), их получение и свойства. Влияние степени окисления хрома на кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства его соединений. Характеристика соединений молибдена и вольфрама; их общность и различие с однотипными соединениями хрома. Применение хрома, молибдена, вольфрама и их соединений. Токсичность соединений хрома. Биологическая роль соединений молибдена. [1] - с.527-544, [2] - с.507-521, [4] – с.26-35. Лекция 12. Группа 7 (d - элементы) Общая характеристика. Степени окисления элементов. Нахождение элементов в природе. Получение, свойства простых веществ. Карбонилы марганца. Соединения марганца (II), их получение, свойства. Диоксид марганца. Манганаты, получение и свойства. Перманганаты, получение и свойства. Оксид марганца (VII) и марганцовая кислота. Влияние среды на направление окислительно-восстановительных реакций с участием соединений марганца. Характеристика соединений технеция и рения и сравнение их свойств со свойствами соединений марганца. Применение марганца, технеция, рения и их соединений. [1] - с.544-554, [2] - с.521-529, [4] – с.35-41. Лекция 13. Группы 8, 9, 10 (d - элементы) Строение атомов и деление элементов на подгруппы и семейства. Семейство железа. Общая характеристика. Нахождение элементов в природе. Получение простых веществ. Чугун, сталь. Коррозия железа. Сравнение химической активности. Карбонильные соединения металлов. Соединения железа. Влияние степени окисления железа на кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства его соединений. Комплексные соединения железа, их строение. Сравнение свойств однотипных соединений железа, кобальта и никеля. Соединения железа, кобальта в биологических процессах. Применение железа, кобальта, никеля и их соединений. Семейство платины. Общая характеристика, нахождение элементов в природе. Получение и свойства платиновых металлов. Степени окисления и координационные числа атомов и ионов платиновых металлов. Типы соединений; их кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства. Комплексные соединения. [1] - с.554-581, [2] - с.529-551, [4] – с.42-55. Лекция 14. Группы 11,12 (d - элементы) Общая характеристика. Степени окисления элементов. Нахождение их в природе. Получение и свойства металлов. Влияние комплексообразования на их химическую активность в водных растворах. Соединения с кислородом, серой и галогенами. Соли, их растворимость, гидролиз. Комплексные соединения. Применение элементов и их соединений. Биологическая роль соединений меди, их токсичность. Токсичность ртути, кадмия и их соединений. Цинк как биоэлемент. [1] - с.581-602, [2] - с.551-569, [4] – с.56-70.
Лекция 15. f – элементы Лантаноиды. Общая характеристика химических свойств, понятие о методах получения и разделения этих металлов. Кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов элементов (ΙΙΙ), гидролиз солей. Актиноиды. Сопоставление химических свойств актиноидов со свойствами лантаноидов. Оксид и гидроксид тория (ΙV), соединения с галогенами, их химические свойства. Кислородные соединения и галогениды урана, соли уранила, уранаты. Применение лантаноидов, актиноидов и их соединений. [1] - с.602-611, [2] - с.569-577, [4] – с.71-75. Лекции 16 – 17. Группы 17 и 18 (р - элементы) О месте водорода в периодической системе. Общая характеристика элемента, нахождение в природе, получение и свойства. Гидриды, их классификация. Общая характеристика водородных соединений неметаллов. Применение водорода и его соединений. Водородная энергетика. Общая характеристика галогенов. Степени окисления элементов. Нахождение в природе. Простые вещества, их строение и свойства, методы получения. Отношение галогенов к воде и растворам щелочей. Водородные соединения галогенов, их получение и свойства. Ассоциация молекул фторида водорода. Дифториды калия и натрия. Восстановительные свойства галогеноводородных кислот и их солей. Оксиды хлора и иода, их получение, структура и свойства. Кислородсодержащие кислоты хлора, брома, иода; способы получения, структура и свойства. Соли кислородсодержащих кислот. Сопоставление кислотных и окислительных свойств кислородсодержащих кислот и их солей. Применение галогенов и их соединений. Общая характеристика благородных газов. Нахождение элементов в природе. Получение, свойства и применение простых веществ. Фториды, оксофториды, оксиды ксенона; строение, свойства и получение. Производные кислородсодержащих кислот ксенона. Понятие о других соединениях благородных газов. Применение благородных газов и их соединений. [1] - с.462-490, [2] - с.452-476, [3] – с.127-145.
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ Работа 1. В часы лабораторной работы проводится семинар на тему «Равновесие диссоциации комплексных соединений; решение задач с использованием величин Куст (β) комплексов и ПР» Работа 2. Определение карбонатной жесткости воды. Домашнее задание: [5] - с.133. Работа 3. Щелочные, щелочноземельные металлы и магний. Домашнее задание: [5] - с.127-130; [6] - с.4-7. Работа 4. Бор и алюминий. Домашнее задание: [5] - с.136-143; [6] - с.7-11. Работа 5. Углерод и кремний. Семинар – подготовка к рубежной контрольной работе. Домашнее задание: [5] - с.148-154; [6] - с.11-15. Работа 6. Рубежная контрольная работа. Сдача лабораторных работ. Работа 7. Олово и свинец. Домашнее задание: [5] - с.148-154; [6] - с.11-15. Работа 8. Азот. Домашнее задание: [5] - с.160-165; [6] - с.15-19. Работа 9. Фосфор, сурьма, висмут. Домашнее задание: [5] - с.172-179; [6] - с.19-22. Работа 10. Сера, селен, теллур. Семинар – подготовка к рубежной контрольной работе. Домашнее задание: [5] - с.184-189; [6] - с.22-26. Работа 11. Рубежная контрольная работа. Сдача лабораторных работ. Работа 12. Хром, молибден, вольфрам. Домашнее задание: [5] - с.210-214; [6] - с.29-33. Работа 13. Марганец, железо, кобальт, никель. Домашнее задание: [5] - с.218-222; [6] - с.33-37. Работа 14. Медь, серебро. Семинар – подготовка к рубежной контрольной работе. Домашнее задание: [5] - с.226-230; [6] - с.37-41. Работа 15. Рубежная контрольная работа. Сдача лабораторных работ. Работа 16. Цинк, кадмий, ртуть. Домашнее задание: [5] - с.234-238; [6] - с.41-44. Работа 17. Итоговое занятие. ФИЗИКА   Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...  ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...  Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|