Дисциплина Химия 1 семестр

Цель дисциплины

Целью освоения дисциплины является достижение следующих результатов образования (РО):

Знания:

на уровне представлений:
- Основные концепции химической науки, ее место среди прочих естественнонаучных дисциплин.
- Периодический закон как результат последовательного заполнения электронных оболочек атомов.
- Значение Периодического закона для предсказания свойств элементов и соединений, химические свойства элементов ряда групп периодической системы Д.И. Менделеева.
- Типы химической связи в различных типах соединений и в твердых телах.
- Свойства важнейших классов неорганических и органических соединений, особенности строения и свойства распространенных классов низко- и высокомолекулярных соединений, включая полимеры.
- Движущие силы и основные механизмы протекания химических и физико-химических процессов, включая термохимические, фотохимические и электрохимические процессы.
- Особые свойства и закономерности поведения дисперсных систем и растворов.
- Основы энергетики и кинетики химических реакций.

на уровне воспроизведения:
- Формулировка и трактовка основных законов и понятий химии.
- Запись электронных формул атомов в основном и возбужденном состояниях.
- Построение конфигураций простых молекул на основе электронного строения атомов.
- Запись основных обменных и окислительно-восстановительных реакций.
- Описание химических равновесий в растворах электролитов (показатель кислотности рН, степень и константа диссоциации и проч.).
- Расчет концентрации растворов, определение изменений концентрации при протекании химических реакций.
- Построение (в первом приближении) зонных диаграмм для ковалентных кристаллов, трактовка их основных свойств на этой основе.

на уровне понимания:
- Зависимость свойств и реакционной способности веществ от электронного строения их атомов и внутренней структуры.
- Взаимосвязь и взаимопроникновение естественнонаучных дисциплин и их определяющая роль для изучения в дальнейшем курсов материаловедения, физики твердого тела, физической электроники, оптической и микроэлектронной технологии, физической оптики и др.
- Электронный характер окислительно-восстановительных процессов, протекающих в электрохимических системах, включая коррозию и методы борьбы с ней.

Умения:

- Решение простых задач по разделам курса.
- Выполнение и некоторых химических лабораторных операций.
- Соблюдение правил безопасной работы в химической лаборатории.

Навыки:

- Работа в команде.
- Проведение эксперимента, обработка и представление его результатов.

Перечисленные РО являются основой для формирования следующих компетенций:

Общекультурных:

ОК-1 - способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения;
ОК-3 - способность работать в коллективе, эффективно взаимодействовать с коллегами;
ОК-14 - способность предусматривать меры по сохранению и защите экосистемы в ходе своей общественной и профессиональной деятельности.

Профессиональных:

ПК-1 - способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и экспериментального исследования;
ПК-4 - способность к проведению эксперимента, к обработке и представлению экспериментальных данных;
ПК-13 - способность планировать и проводить эксперименты, обрабатывать и анализировать их результаты.

Связь с другими дисциплинами

Дисциплина "Химия" относится к циклу естественнонаучных дисциплин.

Необходимыми условиями для освоения дисциплины являются знание следующих дисциплин и их разделов:
Основы общей химии (в рамках школьной программы);
Отдельные разделы физики, изучаемые на I и II курсах СПбГУ ИТМО (электричество и магнетизм, строение атома, основы оптики, основы термодинамики);
Начала дифференциального и интегрального исчисления.

Умения:
Ставить и проводить простейшие химические опыты (в рамках школьной программы);
Обрабатывать результаты измерений (напр., физических) и представлять их в виде отчета;
Проводить несложные расчеты и графические построения.
Владение базовыми приемами проведения расчетов и графического представления их результатов с использованием компьютерного программирования; владение методами самоподготовки и тестирования в системе дистанционного обучения.

Содержание дисциплины является логическим продолжением содержания дисциплин: физики и (в рамках школьной программы) химии и служит основой для освоения дисциплин: материаловедения, физики твердого тела, физической электроники, оптической и микроэлектронной технологии, физической оптики и др.

Методы обучения

- Лекции;
- Лабораторные работы;
- Компьютерные занятия;
- Письменные или устные домашние задания;
- Консультации преподавателей, включая УСРС;
- Самостоятельная работа студентов.

Требования

- Зависимость свойств и реакционной способности веществ от электронного строения их атомов и внутренней структуры.
- Взаимосвязь и взаимопроникновение естественнонаучных дисциплин и их определяющая роль для изучения в дальнейшем курсов материаловедения, физики твердого тела, физической электроники, оптической и микроэлектронной технологии, физической оптики и др.
- Электронный характер окислительно-восстановительных процессов, протекающих в электрохимических системах, включая коррозию и методы борьбы с ней.
- Решение простых задач по разделам курса.
- Выполнение и некоторых химических лабораторных операций.
- Соблюдение правил безопасной работы в химической лаборатории.
- Работа в команде.
- Проведение эксперимента, обработка и представление его результатов.