WWW.NEW.Z-PDF.RU
БИБЛИОТЕКА  БЕСПЛАТНЫХ  МАТЕРИАЛОВ - Онлайн ресурсы
 

«учреждение высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет» ИНСТИТУТ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ Кафедра физической и неорганической химии ...»

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное автономное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Сибирский федеральный университет»

ИНСТИТУТ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ

Кафедра физической и неорганической химии

Денисова Л.Т .

ХИМИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ЯВЛЕНИЙ

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

Направление: 020100.62 – Химия Красноярск Содержание Введение………..………………………………………………….……………….3 Задачи изучения дисциплины……...…………………………………..……...….3 Организация самостоятельной работы студентов…………………….………...3 Проработка лекционного материала……………………………………………..4 Содержание тем лекционного курса…………...……………….………….…….5 Самоконтроль при теоретической проработке материала………………..….....6 Темы, предусмотренные для самостоятельного изучения теоретического материала………………………………………………………...6 Литература, рекомендуемая для теоретического изучения курса………...……6 Подготовка реферата……….……………………………...……………………....7 Контроль самостоятельной работы………………………

Введение Дисциплина «Химия поверхностных явлений» является одной из дисциплин по выбору на третьем курсе направления 020100.62 – химия .

Процессы, протекающие на поверхности раздела фаз, имеют огромное практическое значения. Свойства веществ на границе раздела фаз обладают многими интересными и важными особенностями, отличающими их от свойств в прилегающих объемных фазах. Границы между фазами ответственны за протекание таких важных в теоретическом и практическом плане процессов, как адсорбция, катализ, флотация и т.д .

Цель изучения дисциплины – получение студентами начальных знаний о поверхностных явлениях, которые позволят в дальнейшем углубленно изучить сущность многих физико-химических явлений, происходящих на границах раздела фаз .

Предметом курса являются явления, протекающие на границах раздела конденсированных сред .

Задачи изучения дисциплины В результате изучения дисциплины студенты должны знать:

- роль науки о поверхностных явлениях в химических технологиях и в жизни людей;

- основные понятия, современные направления науки о поверхностных явлениях,

- о поверхностном натяжении жидкостей и поверхностной энергии твердых тел;

- адсорбционные и адгезионные явления, поверхностно-активные вещества, их классификацию и применение уметь:

- проводить литературный поиск, используя библиотеки и Интернет-ресурсы .

- излагать информацию по выбранной теме, собранной из разных источников .

Организация самостоятельной работы студентов Самостоятельная работа студентов является неотъемлемой частью учебного процесса в подг

–  –  –

Самостоятельная работа реализуется:

1. Непосредственно в процессе аудиторных занятий (лекциях) .

2. В контакте с преподавателем вне рамок расписания – в ходе творческих контактов, при написании и подготовке к защите реферата .

3. В библиотеке, в интернет – классах, в домашних условиях, на кафедре при выполнении студентом учебных и творческих задач .

Выдача заданий студентам на внеаудиторную самостоятельную работу сопровождается инструктажем со стороны преподавателя по ее выполнению, включающим изложение цели задания, его содержания, сроков выполнения, ориентировочного объема работы, основных требований к результатам работы и к отчету по ним, сведения о возможных ошибках и критериях оценки выполнения работы .

В ходе выполнения внеаудиторной самостоятельной работы и при необходимости студенты могут обращаться к выдавшему задание преподавателю за консультацией. Самостоятельная работа по заданию преподавателя может выполняться студентами индивидуально или коллективно, в зависимости от цели и задач, объема, конкретной тематики самостоятельной работы, и уровня сложности .

Внеаудиторная самостоятельная работа студентов расписанием занятий не регламентируется .

Обязательные формы обеспечивают подготовку студента к текущим аудиторным занятиям. Результаты этой подготовки проявляются в активности студента на лекциях, при защите реферата. Специальные формы самостоятельной работы направлены на углубление и закрепление знаний студента, развитие аналитических навыков по проблематике учебной дисциплины. Подведение итогов и оценка результатов таких форм самостоятельной работы осуществляется во время контактных часов с преподавателем .

Задания на самостоятельную работу выдаются преподавателем, читающим лекции .

Преподаватель оказывает информационную и методическую помощь студентам в организации, руководстве и контроле их самостоятельной работы, знакомит студентов со списком литературы по программному материалу, с методикой работы над литературой, написанием рефератов .

–  –  –

В соответствии с программой дисциплины, лекционный курс состоит из тем, перечисленных в табл. 1 .

Таблица 1 Структура лекционного курса № Лекции Модули и разделы дисциплины № (часов) Тема 1. Введение Тема 2. Поверхности жидкостей Тема 3. Поверхностное натяжение растворов Тема 4. Поверхность раздела твердое тело/газ Тема 5. Поверхность раздела твердое тело/жидкость Тема 6. Поверхностные явления на неидеальных поверхностях .

Тема 7. Электрокинетические явления .

Тема 8.Эмульсии, пены, аэрозоли Тема .

9. Заключение .

Итого 36 Содержание тем лекционного курса Тема 1. Введени е Классификация поверхностных явлений и основные фундаментальные представления-проблемы химии поверхностных явлений .

Тема 2. Поверхности жидкостей Поверхностная энергия жидкостей .

Термодинамика поверхности жидкости .

Ориентация молекул в поверхностном слое жидкости. Понятие о поверхности разрыва и разделяющей поверхности. Влияние температуры на поверхностное натяжение жидкости на границе с собственным паром .

Поверхность жидких металлов .

Тема.3. Поверхностное натяжение растворов Поверхностное натяжение слабых растворов. Поверхностное натяжение растворов электролитов. Растворы неионных поверхностно-активных веществ. Растворы ионных поверхностно-активных веществ. Классификация ПАВ по молекулярному строению (анионо- и катионоактивные, неионогенные, амфолитные); области применения ПАВ .

Применение ПАВ. Проблема биоразлагаемости ПАВ .

Тема 4. Поверхность раздела твердое тело/газ Силы взаимодействия молекул с поверхностью .

Физическая и химическая адсорбция. Изотермы адсорбции Генри и Ленгмюра (изотерма Генри и константа Генри, изотерма Ленгмюра). Уравнение БЭТ. Хемосорбция. Адсорбционные явления в повседневной жизни .

Тема 5. Поверхность раздела твердое тело/жидкость Смачивание и растекание .

Краевой угол смачивания. Гидрофильные и гидрофобные поверхности. Закон Юнга. Избирательное смачивание Тема 6. Поверхностные явления на неидеальных поверхностях .

Сферические поверхности. Давление пара над искривленной поверхностью .

Влияние дефектов (химических и физических) на поверхностные явлений .

Тема 7. Электрокинетические явления: электрофорез, электроосмос, потенциалы течения и оседания: определение, применение .

Тема 8.Эмульсии, пены, аэрозоли Классификация эмульсий, определение степени дисперсности .

Методы получения и разрушения эмульсий. Практическое применение эмульсий. Строение пен и их классификация. Практическое применение пен (примеры) .

Классификация аэрозолей по агрегатному состоянию частиц дисперсной фазы .

Методы получения и измерения размеров аэрозольных частиц. Электрические свойства аэрозолей, причины возникновения заряда на поверхности частиц. Практическое использование аэрозолей (примеры) .

Тема.9. Заключение .

Представления о о химии поверхностных явлений в различных отраслях промышленности, охране окружающей среды, природных процессах, в растительном и животном мире, т. е. практически во всех сферах жизни и деятельности человека .

Перспективы развития химии поверхности .

Самоконтроль при теоретической проработке материала Степень освоения материала каждый студент может оценивать самостоятельно, разбирая вопросы, сформулированные преподавателем во время лекций .

Темы, предусмотренные для самостоятельного изучения теоретического материала В связи с тем, что на проведение аудиторных занятий отведено достаточно ограниченное время возникает необходимость в дополнительном самостоятельном изучении теоретического материала. Причем, при самостоятельной работе студенты могут развивать такие способности, как умение анализировать, осмысливать и перерабатывать поступающие сведения; умение работать с научной литературой и на базе имеющихся знаний ставить новые вопросы. Самостоятельное ознакомление с новой информацией позволяет студентам выработать способность применять в профессиональной деятельности современные достижения в области информационных технологий (сбора, хранения и обработки информации), умение использовать базы данных, компьютерные сети, программное обеспечение .

На самостоятельное изучение дополнительного теоретического материала выносятся следующие темы:

Методы определения поверхностного натяжения жидкостей и удельной свободной 1 .

поверхностной энергии твердых тел

Изучение этой темы предполагает рассмотрение следующих вопросов:

- Статистические, полустатистические и динамические методы определения поверхностного натяжения жидкостей .

- Трудности измерения удельной свободной поверхностной энергии твердых тел .

2. Зависимость растворимости от кривизны поверхности дисперсных частиц (закон Гиббса

- Оствальда - Фрейндлиха). Равновесная форма кристаллов (закон Гиббса - Кюри - Вульфа) При изучении данной темы следует остановиться на выводе уравнения Гиббса - Оствальда

– Фрейндлиха и соотношения Кюри - Вульфа для равновесного кристалла

3. Адсорбция ПАВ на поверхности раздела несмешивающихся жидкостей .

Особое внимание следует обратить на строение адсорбционных слоев и на механизм адсорбции на поверхности раздела несмешивающихся жидкостей .

4. Практическое применение эмульсий, пен, аэрозолей .

Литература, рекомендуемая для теоретического изучения курса

Основная литература:

1. Сумм Б.Д. Основы коллоидной химии: Учеб. пособие для высш. учеб. заведений / Б.Д .

Сумм. – М.: Издательский центр “Академия”, 2007 – 239 с .

2. Ролдугин В. И. Физикохимия поверхности: [учебник-монография]/В. И. Ролдугин. – Долгопрудный: Издательский дом «Интелект», 2008. – 568 с .

Дополнительная литература

1. Зимон А.Д. Занимательная коллоидная химия. / Зимон А.Д.- М.: Агар, 2002. 168 с .

2. Джейкок М. Химия поверхностей раздела фаз: пер. с англ. / М. Джекок, Парфит Дж. М.: Мир, 1984 – 269 с .

3. Капиллярная химия: Пер. с японск./ред. Тамару К. –М: Мир, 1983 .

4. Щукин Е.Д. Коллоидная химия / Е.Д. Щукин, А.В. Перцов, Е.А. Амелина. - М..:

Высшая школа, 2004. - 352 с. :

5. Шершавина А.А. Физическая и коллоидная химия: методы физико-химического анализа / Шершавина А.А. - Минск : Новое знание, 2005. - 799 с .

6. Де Жен П.Ж. Смачивание: статика и динамика / П.Ж. де Жен // Успехи физических наук, 1987, т.151. В. 4. С. 619 – 681 .

7. Ежовский Ю.К. Поверхностные наноструктуры – перспективы синтеза и использования / Ю.К. Ежовский // Соросовский образовательный журнал. 2001, т. 6, № 1. С. 56 – 63 .

8. Рощина Т.М. Адсорбционные явления и поверхность / Т.М. Рощина // Соросовский образовательный журнал. 1998, № 2. С. 89 – 94 .

9. Сумм Б.Д. Гистерезис смачивания / Б.Д. Сумм // Соросовский образовательный журнал. № 7, 1999. С. 98 – 102 .

10. Химия и технология нанодисперсных оксидов: учеб. пособие / Н.А. Шабанова, В.В .

Попов, П.Д. Саркисов П.Д. – М.: Академкнига, 2007 – 309 с .

Подготовка реферата За время изучения курса должен быть подготовлен реферат, тема которого выбирается совместно с преподавателем .

Тема реферата может быть результатом научных исследований либо представлять собой обзор каких-либо исследований или литературы по выбранной теме. При написании реферата студенты проводят литературный поиск, используя библиотеки и Интернет-ресурсы. Реферат должен быть написан с привлечением материалов современных научных статей, выходящих в специализированных журналах, например: «Соросовский образовательный журнал», «Журнал физической химии», «Коллоидная химия», реферативный журнал «Химия» (раздел Поверхностные явления .

Химия коллоидов). Если тема доклада пересекается с темой научно-исследовательской работы, то в качестве иллюстративного материала рекомендуется использовать ее результаты .

Реферат – краткое осмысленное изложение информации по выбранной теме, собранной из разных источников. Написание реферата количественно и качественно обогащает знания студентов по выбранной теме, помогает им логично, грамотно обобщить и изложить в письменном виде собранный материал .

Для написания реферата студентам, по решению преподавателя, предлагается несколько тем. При этом следующим шагом при условии работы в группе является рецензирование работ студентами с обязательным указанием достоинств и недостатков каждого конкретного реферата .

Реферат представляет собой письменную работу, структурными элементами которого являются:

1. Титульный лист .

2. Оглавление .

3. Введение .

4. Главы основной части .

5. Заключение .

6. Список используемой литературы .

7. Приложения .

Правила оформления реферата:

1. Реферат печатается на одной стороне стандартного листа белой бумаги А4 – 210297 .

2. Текст печатается через полуторный интервал из расчета 59-60 символов в строке

– 14 размер шрифта, тип шрифта Times New Roman. Заголовки, названия глав, подпунктов выделяются жирным шрифтом, размер шрифта 14. Поля страницы: верхнее – 20 мм, нижнее -20 мм, левое – 30 мм, правое - 10-15 мм .

3. Все страницы реферата нумеруются арабскими цифрами (включая приложение), которые помещаются в верхнем правом углу. Первой страницей является титульный лист, на котором номер не ставится .

4. Если в реферате есть таблицы или рисунки, их нумерация сквозная в продолжение всего реферата .

5. Титульный лист оформляется следующим образом: вверху по центру субъектное министерство или ведомство образования, название образовательного учреждения, кафедра, по которой пишется работа, тема, вид работы (реферат), дисциплина, по которой написана работа; ФИО, выполнившего работу и шифр группы;

ФИО, проверяющего работу, степень, должность; город и год написания работы (приложение 1) .

6. Список литературы составляется в той очередности, в которой литературные источники упоминаются, цитируются по тексту. Библиографические списки содержат библиографические записи использованных источников и помещаются в конце работы .

Могут использоваться названия: «Список литературы», «Список использованной литературы» .

Все библиографические описания источников в списке, прилагаемом к работе, должны составляться согласно ГОСТу 7.1-2003 «Библиографическая запись .

Библиографическое описание. Общие требования и правила составления» (Приложение 2), ГОСТу 7.12-93 «Библиографическая запись. Сокращение слов на русском языке. Общие требования и правила» и. ГОСТу 7.80–2000 «Библиографическая запись. Заголовок .

Общие требования и правила составления» .

Список литературы должен содержать не менее 12 источников, в котором книг не более трех, остальная литература – оригинальные статьи, в том числе зарубежных авторов .

7. При написании рефератов необходимо использовать данные научных статей по теме не старше 2000 года .

Рекомендации к написанию реферата

Тема реферата:

Тема должна быть правильно сформулирована .

В названии реферата должны быть определены четкие рамки рассмотрения темы .

Название должно отражать содержание .

Введение:

Формулируется суть исследуемой проблемы .

Дается обоснование выбора темы, определяются ее значимость и актуальность .

Указываются цель и задачи реферата .

Желательно отметить значимость вашего реферата в познании изучаемой дисциплины .

Дается характеристика используемой литературы .

Основная часть:

Каждый раздел основной части должен раскрывать исследуемый вопрос .

Различные части реферата должны быть между собой логически связаны .

Должны присутствовать собственные рассуждения и суждения автора реферата .

По окончанию каждого пункта реферата в основной части подводится краткий итог к главе .

Должны приводиться примеры из литературных источников с ссылками на сами источники .

Заключение:

Подводятся итоги или делаются заключительные выводы, строящийся на основе кратких итогов глав реферата, с более подробным логическим заключением .

Список литературы по написанию реферата

1. Борикова, Л. В. Пишем реферат, доклад, выпускную квалификационную работу: Учеб.метод. пособие: Для студ. сред. пед. учеб. заведений / Л. В. Борикова, Н. А. Виноградова. М.: Академия, 2000. - 124с .

2. Галагузова, Ю. Н. Азбука студента / Ю. Н. Галагузова, Г. Н Штинова. - М.: Владос, 2000.- 80 с .

Требования к сдаче и критерии оценки реферата

- Реферат сдается на проверку преподавателю не позже, чем за 3 недели до зачетной недели .

Преподавателем проверяется:

- Соответствие содержания теме (степень проработанности и раскрытия темы работы) .

- Стиль изложения работы, последовательность, логичность, использование научной терминологии .

- Количество использованных литературных источников и качество осмысления полученной информации .

- Качество оформления работы .

Работа оценивается исходя из 5-бальной системы:

5- отлично – реферат соответствует всем критериям оценивания .

4- хорошо – реферат вызвал небольшие замечания .

3- удовлетворительно – тема реферата раскрыта не полностью .

2- неудовлетворительно – тема не раскрыта .

Работа, сделанная неудовлетворительно, перерабатывается с учетом замечаний преподавателя и сдается в заранее установленный срок .

Ориентировочный перечень тем рефератов:

Поверхностные явления как свойства дисперсных систем. Значение поверхностных 1 .

явлений .

Электрокапиллярные явления. Роль в современном мире .

2 .

Нобелевские лауреаты в области химии поверхности 3 .

Современные представления о строении поверхности тел .

4 .

Основные пути развития химии поверхности .

5 .

Применимость эффекта Ребиндера .

6 .

Основные свойства гидрофобных коллоидных систем .

7 .

Оптические свойства дисперсных систем .

8 .

Поверхностные явления как свойства дисперсных систем. Значение поверхностных 9 .

явлений .

Электрокапиллярные явления. Роль в современном мире .

10 .

Сравнительная характеристика поверхностно-активных веществ .

11 .

ПАВ на службе человечества – польза и вред .

12 .

Дисперсные системы – основные понятия, типы и их общая характеристика .

13 .

Получение, стабилизация и очистка дисперсных систем .

14 .

Смачивание и растекание .

15 .

Адсорбционные явления и поверхность .

16 .

Роль поверхности в катализе .

17 .

Перспективы развития химии поверхности, как теоретической базы синтетической 18 .

химии, химической технологии и технологии создания новых материалов .

При написании реферата поиск литературы можно проводить с использованием Интернет-ресурсов.

Ниже приведены адреса некоторых сайтов, на которых есть информация по химии, а также адреса ряда электронных библиотек:

http://lib.sfu-kras.ru/ сайт научной библиотеки Сибирского федерального университета http://www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека России http://www.mylib.com/index-rus.shtml Белорусская электронная библиотека http://www.xumuk.ru/encyklopedia Сайт о химии http://www.chem.asu.ru/pcd/koloid - Страница кафедры физической химии Алтайского государственного университета http://www.elibrary.ru/ Научная электронная библиотека http://www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека http://mch1.chem.msu.su/ Электронная библиотека по химии http://wwwlib.ssau.ru/ Научно-техническая библиотека СГАУ http://www.lib.msu.su/ Научная библиотека Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова http://www.lib.pu.ru/ Научная библиотека СПбГУ http://www.library.nstu.ru/ Научная библиотека НГТУ http://www.chem.msu.su/rus/elbibch.html - Каталог библиотеки Химфака МГУ. Журналы, базы данных, книги, аналитические обзоры, учебники, сборники задач .

http://markovsky.virtualave.net/chemonline/ - Здесь размещен каталог ссылок на ресурсы Интернет, связанные с химией .

http://www.chem.msu.su/rus/jvho/ - Российский химический журнал "Химия в России" .

http://rcr.ioc.ac.ru/ukhwin.html - Журнал "Успехи химии"- Публикации обзоров по актуальным проблемам химии и смежных наук .

–  –  –

Условные обозначения: ТО – изучение теоретического курса; Р - реферат, ВР –выдача реферата; СР – сдача реферата; ЗР – защита реферата, КН – контрольная неделя

–  –  –



Похожие работы:

«Классификация и маркировка сталей. Химический состав. Сталями принято называть сплавы железа с углеродом, содержащие до 2,14% углерода. В зависимости от химического состава различают стали углеродистые (ГОСТ 380-71...»

«ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Рабочая программа составлена на основании Федерального компонента государственного образовательного стандарта по химии 2004 года, а также Программы курса химии для 8 -11 классов общеобразовательных учреждений автор: О.С.Габр...»

«VIII Всероссийская конференция с международным участием "Горение твердого топлива" Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, 13–16 ноября 2012 г.   УДК 536.46:533.6 ОСОБЕННОСТИ РЕГИСТРАЦИИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ОБЪЕКТОВ ЭКРАНИРОВАННЫХ СЛОЕМ ПЛАМЕНИ В ИК-ДИАПАЗОНЕ Лобода Е...»

«3 1. Цели и задачи освоения дисциплины Настоящая программа охватывает основополагающие разделы химиотерапии и науки об антибиотиках, основные методы разработки и рационального использования химиотера...»

«i; ь МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ) Кафедра математического обеспечения АСУ А.А. БЕЛЬСКИЙ Методические указания к практическим занятиям по дисциплине "ТЕОРИЯ ГРАФОВ И КОМБИНАТОРИКА" МОСКВА-2001 МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Мо...»

«Физика конденсированных сред Современные тенденции в развитии научных исследований обуславливают необходимость междисциплинарного подхода к решению научных проблем с использованием взаимодополняющих ядерно-физических методик. ОИЯИ имеет уникальную экспериментальную базу (импульсный реактор ИБР-2, комплекс ускорителей...»

«Контрольные работы для студентов 1 курса факультета заочного обучения по специальности "Информационные системы и технологии" Дисциплина "Органическая химия" Вариант 1. Напишите структурные формулы изомеров гексена и пентина и назовите их по 1....»

«Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова Физический факультет Кафедра общей физики "Электронные спектры сложных молекул" Спецпрактикум кафедры общей физики Составители: Пацаева С.В., Южаков В.И. Москва, 2010 Теоретическая часть 1.1. Введение Атомные спектры, о...»

«С. А. Лавренченко ТЕОРИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ "Замечательно, что науке, которая начиналась с рассмотрения азартных игр, суждено было стать наиболее важным объектом человеческого знания." Пьер-Симон Лаплас, 1812 г. Лекция 1. Понятие вероятности 1.1. Введение Теория вероятностей —...»









 
2018 www.new.z-pdf.ru - «Библиотека бесплатных материалов - онлайн ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 2-3 рабочих дней удалим его.