Файл: Методические указания и задания к занятиям семинарского типа, контрольной и самостоятельной работе по дисциплине Неорганическая химия.docx

автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования Центросоюза Российской Федерации «Сибирский университет потребительской кооперации»

Методические указания и задания

к занятиям семинарского типа, контрольной
и самостоятельной работе по дисциплине:
НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
для обучающихся
направления подготовки 35.03.07 Технология производства и переработки

сельскохозяйственной продукции,

направленность (профиль):

Технология хранения и переработки сельскохозяйственной продукции


Новосибирск

2022

Методические указания и задания к занятиям семинарского типа, контрольной и самостоятельной работе по дисциплине «Неорганическая химия» для обучающихся направления подготовки 35.03.07 Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции / [сост. Т.Г. Алифиренко, старший преподаватель, И.Г. Бочкарев, канд, хим. наук, доцент]; – Новосибирск: АНОО ВО Центросоюза СибУПК, 2022. – 131.
Рецензент Г.Н. Доленко, д-р хим. наук, профессор кафедры технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции

Методические указания и задания к занятиям семинарского типа, контрольной и самостоятельной работе по дисциплине утверждены и рекомендованы к использованию в учебном процессе кафедрой технологии производства и переработки сельскохозяйственной продукции, протокол от 25 мая 2022 г., № 10



СОДЕРЖАНИЕ

1.	Общие положения……………………………………………………..	4
2.	Темы и их краткое содержание……………………………………….	4
3.	Методические указания и задания к занятиям семинарского типа и самостоятельной работе…………………………………………….	7
4.	Методические указания к выполнению контрольной работы……...	58
5.	Список рекомендуемой литературы…………………………………	100
6.	Современные профессиональные базы данных и информационные справочные системы ……………………………….	100
7.	Учебно-методическое обеспечение для самостоятельной работы обучающихся………………………………….	100
	Приложение	101

---

1. 
   ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
   

Цель дисциплины «Неорганическая химия» - освоение теоретических и практических основ неорганической и аналитической химии с учетом современных тенденций развития химической науки, необходимых для решения конкретных производственных задач в будущей профессиональной деятельности бакалавров

Освоение дисциплины способствует подготовке выпускника к решению следующих типов задач профессиональной деятельности:

Задачи освоения дисциплины :

- организация контроля качества сельскохозяйственного сырья и продуктов его переработки

- реализация технологий переработки продукции растениеводства;

- реализация технологий переработки продукции животноводства;

- реализация технологий переработки продукции плодоводства и овощеводства.

Дисциплина «Неорганическая химия» относится к обязательной части учебного плана.

Изучение дисциплины базируется на знаниях и умениях, полученных при изучении дисциплин: Высшая математика, Биология.

Освоение дисциплины необходимо как предшествующее при изучении следующих дисциплин: ознакомительная практика (в том числе получение первичных навыков научно-исследовательской работы), микробиология в пищевых производствах, органическая химия с основами биохимии, физика, физиология растений, агрометеорология, аналитическая химия и физико-химические методы анализа, генетика растений и животных, морфология и физиология сельскохозяйственных животных, а также при прохождении технологической практики, защите выпускной квалификационной работы, сдача государственного экзамена и основы научных исследований в агрономии.

2. 
   ТЕМЫ И ИХ КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ
   

Тема 1. Основные химические понятия и законы

Химия как наука о веществах и их превращениях. Место химии в системе естественных наук.

Основные химические понятия: химический элемент, атом, молекула, ион, радикал, простое и сложное вещество. Различие понятий простое вещество и химический элемент.

Стехиометрические законы и физические величины в химии. Абсолютные и относительные массы атомов и молекул, количество вещества, молярная масса, эквивалент и молярная масса эквивалента, молярный объём газа. Закон сохранения массы и постоянства состава, закон объёмных отношений и закон Авогадро.

---

Тема 2 Строение атома. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева.

Экспериментальные доказательства сложного строения атома. Модели строения атома. Современная модель строения атома. Понятие об электронном облаке и атомной орбитали. Квантовые числа как параметры, определяющие состояние электрона в атоме.

Строение электронных оболочек атомов. Принципы и порядок заполнения атомных орбиталей электронами. Принцип Паули и правило Гунда. Принцип наименьшей энергии, правила Клечковского. Электронные и электронно-графические формулы. Основное и возбужденное состояние атома.

Периодический закон и периодическая система Д.И. Менделеева. Этапы формирования физического смысла периодического закона. Структура периодической системы. Связь строения и свойств атомов элементов и образуемых ими соединений с положением в периодической системе.

Тема 3 Строение вещества

Агрегатные состояния вещества. Химическая связь. Природа химической связи и механизм ее образования. Количественные характеристики химической связи и ее свойства. Понятие о - и - связи. Гибридизация атомных орбиталей, ее виды и влияние на форму молекул. Типы и разновидности химической связи.

Тема 4 Классификация неорганических веществ

Неметаллы и их соединения. Положение неметаллов в периодической системе Д.И. Менделеева. Электронное строение и возможные степени окисления. Физические и химические свойства неметаллов, их окислительно-восстановительные свойства. Соединения неметаллов с водородом и кислородом. Бескислородные и кислородсодержащие кислоты, их свойства. Практическое значение неметаллов и их соединений.

Металлы и их соединения. Положение металлов в периодической системе Д.И. Менделеева. Электронное строение и природа химической связи. Физические и химические свойства. Электрохимический ряд напряжений металлов. Оксиды и гидроксиды металлов, их кислотно-основные свойства. Применение металлов и их соединений.

Бинарные соединения: оксиды, гидриды, летучие водородные соединения, галогениды, халькогениды, нитриды, фосфиды, карбиды. Общая характеристика, классификация и свойства.

Сложные соединения: основания, кислоты, соли. Классификация и номенклатура. Физические и химические свойства. Общие принципы получения.

Комплексные соединения. Структура комплексных соединений и типы химической связи в них. Классификация и номенклатура комплексных соединений, их свойства, способы получения и применение.

---

Тема 5 Химические реакции

Понятие о химической реакции. Классификационные признаки химических реакций. Реакции, идущие с изменением состава веществ: по числу и характеру реагирующих и образующихся веществ, по изменению степеней окисления элементов, по тепловому эффекту, по фазе, по направлению, по использованию катализатора, по механизму.

Понятие о степени окисления элемента в соединениях. Электронная теория процессов окисления-восстановления. Классификация окислительно-восстановительных реакций. Правила составления окислительно-восстановительных реакций. Важнейшие окислители и восстановители. Роль окислительно-восстановительных реакций в технологических процессах производства и хранения продуктов питания.

Тема 6 Химия растворов

Понятие о растворах и механизме растворения. Гидратная теория растворов Д.И. Менделеева. Растворы идеальные и реальные. Концентрация растворов и способы ее выражения: массовая концентрация и массовая доля, молярная и моляльная концентрация, молярная концентрация эквивалентов и титр.

Электролиты и неэлектролиты. Основные положения теории электролитической диссоциации. Механизм диссоциации веществ с различным типом химической связи. Степень электролитической диссоциации, её зависимость от природы и концентрации электролита. Слабые электролиты. Обратимая и ступенчатая диссоциация. Закон разбавления Оствальда. Сильные электролиты.

Ионные реакции в растворах электролитов, их направление. Протонная теория кислот и оснований.

Электролитическая диссоциация воды. Ионное произведение воды. Концентрация ионов водорода в нейтральной, кислой и щелочной средах. Водородный показатель (рН). Шкала рН и реакция среды. Индикаторы. Значение реакции среды в технологических процессах приготовления продуктов питания и их хранения.

Понятие о гидролизе соли. Поляризующая способность ионов соли и их классификация. Типы гидролиза солей. Степень и константа гидролиза, их взаимосвязь. Условия усиления и подавления гидролиза. Значение гидролиза в технологических процессах переработки сырья и производства пищевых продуктов.

3. 
   МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЗАНЯТИЯМ
   СЕМИНАРСКОГО ТИПА И САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ ОБУЧАЮЩИХСЯ
   

При подготовке к лабораторным занятиям необходимо изучить общие правила работы в химической лаборатории, правила обращения с химической посудой и реактивами, правила техники безопасности и оказания первой помощи в лаборатории.

---

Готовясь к конкретному занятию, следует ознакомиться с теоретическим материалом, планом занятия, описанием опытов и рекомендованными справочными таблицами приложения.

Для выполнения заданий самостоятельной работы следует изучить конспекты лекций, теоретический материал соответствующих разделов, глав рекомендованных учебников.

Перед тем, как приступить к лабораторным занятиям, подготовьте форму отчета по примерной схеме:

а) название лабораторного занятия;

б) номер и название опыта;

в) уравнения реакций и условия их проведения;

г) ответы на дополнительные вопросы к опыту;

д) место для выводов (по каждому опыту).

При выполнении опытов следует строго соблюдать все рекомендации, использовать растворы указанной концентрации, внимательно следить за ходом реакций и отмечать наблюдаемые эффекты (выделение газа, его запах, цвет раствора или осадка).

Результаты (наблюдаемые эффекты) отдельных опытов следует внести в таблицы, построить по ним графики или произвести вычисления.

По итогам опытов следует сделать соответствующие выводы и дать ответы на поставленные вопросы. Во избежание неправильных выводов следует после выполнения каждого опыта показывать его результаты преподавателю.

Выполнив работу, обучающийся готовится к ее защите, в процессе которой он должен:

а) предоставить преподавателю правильно оформленный отчет;

б) объяснить ход и условия проведения опытов;

в) теоретически обосновать наблюдаемые явления;

г) обосновать составленные уравнения реакций;

д) объяснить порядок расчетов и выводы;

е) ответить на дополнительные вопросы.

По окончании работы следует привести в порядок рабочее место (вымыть химическую посуду, убрать на столе, в вытяжном шкафу, выключить электронагревательные приборы, закрыть водопроводные краны).

Правила обращения с химической посудой и реактивами

При выполнении лабораторных занятий используют стеклянные пробирки, стаканы, различные колбы, цилиндры, воронки, часовые и предметные стекла, тигли, фарфоровые чашки и ступки.

Каждый вид посуды имеет свое предназначение: для выполнения опытов чаще всего используют пробирки; высушивают вещества в термостате в бюксах; прокаливают в муфельной печи в тиглях; измельчают в фарфоровых ступках, а выпаривают растворы в фарфоровых чашках.

---