voeto.ru страница 1страница 2
скачать файл
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

«УТВЕРЖДАЮ»:

Проректор по учебной работе

_______________________ /Волосникова Л.М./

_________ _____________ 2011 г

ХИМИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для студентов направления 020100.62 «Химия».

Профили подготовки «Физическая химия», Неорганическая химия и химия координационных соединений» очной формы обучения.

«ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»:

Автор работы ______________/Бурханова Т.М./

«____»___________2011 г.

Рассмотрено на заседании кафедры неорганической и физической химии «____»___________ 2011 года. Протокол № _____.

Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению.

«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»:

Объем 17 стр.

Зав. кафедрой ____________________/Андреев О.В./

«____»___________ 2011 г.

Рассмотрено на заседании УМК ИМЕНИТ .«___» _____________ 2011 г. Протокол № __.

Соответствует ФГОС ВПО и учебному плану образовательной программы.

«СОГЛАСОВАНО»:

Председатель УМК _________________/Глухих И.Н. /

«____»_____________2011 г.

«СОГЛАСОВАНО»:

Зав. методическим отделом УМУ_____________/Федорова С.А/

«____»_____________2011 г.


РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Химическое отделение ИМЕНИТ

Кафедра неорганической и физической химии

Бурханова Т.М.


ХИМИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для студентов направления 020100.62 «Химия».

Профили подготовки «Физическая химия», Неорганическая химия и химия координационных соединений» очной формы обучения.


Тюменский государственный университет

2011

Бурханова Т.М. Химия твердого тела. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 020100.62 «Химия», профили подготовки «Физическая химия», «Неорганическая химия и химия координационных соединений», форма обучения очная. Тюмень, 2011, 17 стр.

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.

Рабочая программа дисциплины «Химия твердого тела» опубликована на сайте ТюмГУ: http://www.utmn.ru [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3.utmn.ru, свободный.

Рекомендовано к изданию кафедрой неорганической и физической химии. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета.




ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой неорганической и физической химии Андреев О.В.

© Тюменский государственный университет, 2011.

© Бурханова Т.М., 2011.


  1. Пояснительная записка:

    1. Цели и задачи дисциплины

Химия твердого тела – это наука о синтезе, строении, свойствах и применении твердых тел.

Целью обучения является формирование у студентов представления о строении твердых тел, химической связи в твердых телах, взаимосвязи их физических и химических свойств, фазовые превращениях в твердых телах.
Задачи обучения: формирование у студентов


  • представления о фазовых равновесиях и структурных превращениях в твердых телах;

  • представления о связи свойств твердого тела с его строением;

  • умения работать с учебной, научной и справочной литературой по химии.



1.2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
«Химия твердого тела» является дисциплиной по выбору профессионального цикла для направления 020100.62 «Химия ». Дисциплина осваивается в 7 семестре. Содержание курса базируется на знаниях, приобретённых при изучении курса физической химии, неорганической химии и физики.

Материал, излагаемый в курсе «Химия твердого тела», может быть полезен при выполнении практикумов по физико-химическому анализу, а также при выполнении научно-исследовательской работы.


1.3. Компетенции выпускника ООП бакалавриата, формируемые в результате освоения данной дисциплины
В соответствии с ФГОС ВПО данная дисциплина направлена на формирование следующих компетенций:

- общекультурных:

ОК-6 – использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применение методов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;

ОК-9 – владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, имение навыков работы с компьютером, как средством управления информацией;

- профессиональных:

ПК-1 – понимание сущности и социальной значимости профессии, основных перспектив и проблем, определяющих конкретную область деятельности;

ПК-2 – владение основами теории фундаментальных разделов химии (прежде всего неорганической, аналитической, органической, физической, химии высокомолекулярных соединений, химии биологических объектов, химической технологии);

ПК-3 – способность применять основные законы химии при обсуждении полученных результатов, в том числе с привлечением информационных баз данных;

ПК-4 – владение навыками химического эксперимента, основными синтетическими и аналитическими методами получения и исследования химических веществ и реакций;

ПК-6 – владение навыками работы на современной учебно-научной аппаратуре при проведении химических экспериментов;

ПК-7 – наличие опыта работы на серийной аппаратуре, применяемой в аналитических и физико-химических исследованиях;

ПК-8 – владение методами регистрации и обработки результатов химических экспериментов.

В области воспитания личности целью подготовки является формирование социально-личностных качеств студентов: целеустремленности, организованности, коммуникативности.


В результате освоения дисциплины студент должен:

- знать о взаимосвязи состава, структуры, свойств и реакционной способности химических веществ, методы исследования твердых тел.

- уметь пользоваться научной и справочной литературой по химии твердого тела.

- владеть основными понятиями и теоретическими представлениями о твердых телах.
2. Структура и трудоемкость дисциплины
Основной материал курса излагается в цикле лекций - 36 часов. Методы решения конкретных задач изучаются в ходе практических занятий 36 - часов.

Для текущего контроля предусмотрены текущие контрольные работы по каждой теме на практических занятиях и коллоквиумы.

Итоговый контроль осуществляется посредством:


    - рейтинг-листа, суммирующего показатели по всем видам текущего контроля;

    - семестрового зачёта (письменного или устного). Общая трудоёмкость дисциплины составляет 4 зачётные единицы, 144 часа.



    3. Тематический план

Таблица 1



Тематический план



Тема

Недели семестра

Виды учебной ра­боты и самостоятельная работа, час.

Итого часов по теме

из них в интерактив­ной форме, час.

Итого кол-во баллов

лекции

семинарские (практ.) занятия

самостоятельная работа

Модуль 1

1

Основные понятия и определения химии твердого тела.

1

2

2

2

6

1

0-4

2

Типы химических связей в твердых телах.

2, 3


4


5


10


19


3


0-12

3

Зонная структура твердых тел.

4-6

6

5

6

17

4

0-9

Всего

12

12

18

42

8

0-25

Модуль 2

1

Равновесные дефекты в кристаллах.

7-10

8

7

8

23

5

0-12

2

Неравновесные дефекты.

11, 12

4

5

16

25

3

0-22

Всего

12

12

24

48

8

0-34

Модуль 3

1

Фазовые диаграммы.

13-15

5

8

16

29

4

0-20

2

Фазовые превращения.

15-18

7

4

14

25

4

0-18

Всего

12

12

30

54

8

0-38

Итого ( часов, баллов)

36

36

72

144



0-100

из них часов в интерактивной форме

12

12





24




Таблица 2

Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля

Тема

Устный опрос

Письменные работы

Итого

кол-во


баллов

коллоквиумы

ответы на семинаре

тест


контрольные

работы


Модуль 1

1. Основные понятия и определения химии твердого тела.

-

0-4

-

-

0-4

2. Типы химических связей в твердых телах.

-

0-4

-

0-8

0-12

3. Зонная структура твердых тел.

0-5

0-4

-

-

0-9

Всего

0-5

0-12




0-8

0-25

Модуль 2

1. Равновесные дефекты в кристаллах.

-

0-4




0-8

0-12

2. Неравновесные дефекты.

0-10

0-4

0-8




0-22

Всего

0-10

0-8

0-8

0-8

0-34

Модуль 3

1. Фазовые диаграммы.

-

0-4

0-8

0-8

0-20

2. Фазовые превращения.

0-10

0-4

0-4




0-18

Всего

0-10

0-8

0-12

0-8

0-38

Итого

0-31

0-14

0-26

0-29

0-100

Таблица 3



Планирование самостоятельной работы студентов



Модули и темы

Виды СРС

Неделя семестра

Объем часов

Кол-во баллов

обязательные

дополнительные

Модуль 1

1.1

Основные понятия и определения химии твердого тела.

Работа с учебной литературой и лекционным материалом. Подготовка к теоретическому опросу.




1

2

0-4

1.2

Типы химических связей в твердых телах.

Работа с учебной лите­ратурой и лекционным материалом. Подготовка к теоретическому опросу.

Подготовка к контрольной работе

2, 3


10


0-12

1.3

Зонная структура твердых тел.

Работа с учебной лите­ратурой и лекционным материалом. Подготовка к теоретическому опросу.

Подготовка к коллоквиуму

4-6

6

0-9

Всего по модулю 1:

18

0-25

Модуль 2

2.1

Равновесные дефекты в кристаллах.

Подготовка к теоретическому опросу. Работа с учебной литературой и лекционным материалом.

Подготовка к контрольной работе

7-10

8

0-12

2.2

Неравновесные дефекты.

Работа с учебной лите­ратурой и лекционным материалом. Подготовка к теоретическому опросу.

Подготовка к к коллоквиуму и тестированию

11, 12

16

0-22

Всего по модулю 2:

24

0-34

Модуль 3

3.1

Фазовые диаграммы.

Работа с учебной литературой и лекционным материалом. Подготовка к теоретическому опросу. Выполнение индивидуальных домашних. заданий.

Подготовка к контрольной работе

13-15

16

0-20

3.2

Фазовые превращения.

Подготовка к теоретическому опросу. Работа с учебной литературой и лекционным материалом.

Подготовка к к коллоквиуму и тестированию.

15-18

14

0-18

Всего по модулю 3:

30

0-38

ИТОГО:

72

0-100



4. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами


№ п/п

Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин

Темы дисциплины необходимые для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин

1

2

3

4

5

6

7

1.

Практикум по физико-химическому анализу

+

+

+

+

+

+

+

2.

Научно- исследовательская работа

+

+

+

+

+

+

+



5. Содержание дисциплины
Модуль 1
Тема 1. Основные понятия и определения химии твердого тела.

Цели и задачи курса. Твердое состояние вещества. Кристаллы. Зависимость свойств кристаллических тел от типа кристаллической решетки. Энергия кристаллической решетки. Кристаллические решетки твердых веществ. Типы Бравэ. Структуры с кубической и гексагональной плотнейшими упаковками. Материалы, обладающие структурой с плотнейшей упаковкой: металлы, сплавы, ионные и ковалентные соединения, молекулярные, структуры.


Тема 2. Типы химических связей в твердых телах.

Металлическая связь. Доля ковалентной составляющей связи в металлах. Химическая связь в твердых неорганических веществах. Интерметаллические соединения, природа химической связи в них. Типы химического взаимодействия в металлических системах без образования соединений. Образование соединений в металлических системах: соединения Курнакова, фазы Лавеса, фазы внедрения, соединения Юм-Розери, их свойства и применение.


Тема 3. Зонная структура твердых тел.

Зонная теория кристаллов. Энергия Ферми. Проводники и изоляторы. Зонная структура металлов, диэлектриков, полупроводников. Собственные и примесные полупроводники. Зонная структура твердых тел типа AIIBVI, AIBVII.


Модуль 2
Тема 1. Равновесные дефекты в кристаллах.

Точечные дефекты. Вакансии: термические, структурные, стехиометрические. Междоузельные атомы. Механизм образования вакансий и междоузельных атомов по Френкелю, по Шоттки. Нейтральные и заряженные дефекты. Электронейтральность. Комплексы точечных дефектов: дивакансия, комплекс атома замещения с вакансией, F-центры. Разупорядоченность в стехиометрических кристаллах химических соединений. Энергетические уровни точечных дефектов. Разупорядоченность в нестехиометрических кристаллах химических соединений: недостаток металла, избыток металла. Односторонние, двусторонние фазы. Термодинамика точечных дефектов.


Тема 2. Неравновесные дефекты.

Линейные дефекты. Дислокация: краевые, винтовые. Энергия дислокаций. Взаимодействие дислокаций с точечными дефектами. Атмосферы Котрелла и Снука. Методы наблюдения дислокаций: электронной микроскопии, химического травления, декоррирования. Двумерные дефекты. Дефекты упаковки: вычитания, внедрения. Зерна, субзеренные границы.



Модуль 3
Тема 1. Фазовые диаграммы.

Система. Фаза. Система гомогенная и гетерогенная. Компонент. Правило фаз Гиббса. Изображение состава 2-х компонентной системы. Фигуративная точка. Коннода. Типы диаграмм состояния: с расслоением, с неограниченными твердыми растворами, с эвтектикой, с ограниченными твердыми растворами (эвтектический и перитектический типы), с конгруэнтно и инконгруэнтно плавящимся соединением. Твердые растворы. Условия образования. Типы твердых растворов: замещения, внедрения, вычитания. Соединения постоянного и переменного состава. Дальтониды и бертоллиды.


Тема 2. Фазовые превращения.

Фазовые переходы I и II рода. Классификация твердофазных превращений. Механизмы превращений бездиффузного типа: нормальное, мартенситное, массивное. Превращения диффузионного типа: непрерывные, ячеистые. Кинетика фазового превращения. Однофазные превращения. Упорядочение. Кинетика процесса упорядочения. Полиморфные превращения. Механизм превращения, влияние примесей на температуру полиморфного превращения. Двухфазные превращения: расслоение твердого раствора, старение сплавов, эвтектоидный распад.


6. Темы семинарских занятий

  1. Кристаллические решетки твердых веществ.

  2. Химическая связь в твердых телах.

  3. Образование соединений в металлических системах.

  4. Зонная теория кристаллов.

  5. Собственные и примесные полупроводники.

  6. Точечные дефекты.

  7. Неравновесные дефекты.

  8. Фазовые равновесия и фазовые диаграммы.

  9. Типы диаграмм состояния.

  10. Твердые растворы.

  11. Дальтониды и бертоллиды.

  12. 9. Фазовые превращения в твердом состоянии.

  13. Упорядочение.

  14. Полиморфные превращения и распад пересыщенных растворов.



скачать файл


следующая страница >>
Смотрите также:
Российская федерация федеральный закон
323.83kb.
Отчет подготовлен профессором Людмилой Алексашкиной Российская Академия образования Российская Федерация
624.07kb.
Российская федерация
392.5kb.
Российская федерация
496.64kb.
Российская Федерация
60.05kb.
Российская федерация федеральный закон
1105.15kb.
Российская Федерация, г. Москва, Ленинградский пр, д
9.3kb.
Российская федерация федеральный закон
182.33kb.
18 декабря 2001 года n 174-фз российская федерация
4784.84kb.
Российская федерация федеральный закон о транспортной безопасности
152.62kb.
Российская федерация федеральный закон о внесении изменения
40.6kb.
Российская федерация федеральный закон о политических партиях
1077.32kb.