Естественные Науки


Спецкурсы


По определению, химия изучает химическую форму движения материи – превращение одних веществ в другие, т.е. химические реакции. Тема спецкурса посвящена изучению не только окислительно-восстановительных реакций (ОВР), но и электрохимических процессов. Содержание изучаемого материала оформлялось в рамках курса «Общая химия».


План занятий спецкурса № 1 (10 занятий). 


  1. Введение. Материя и движение.
  2. Положение металлов и неметаллов в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева. Диагональ, разделяющая металлы и неметаллы. Диагональ амфотерности. Свойства атомов. Металличность, неметалличность. Степень окисления; окислители, восстановители; процессы окисления и восстановления.
  3. Классификация окислительно-восстановительных реакций (ОВР).
  4. Ряд напряжений металлов.
  5. Составление уравнений ОВР методом электронного баланса, лежащих в основе металлургических процессов. Составление уравнений ОВР методом электронного баланса, на примере взаимодействия металлов с концентрированной серной и азотной кислотой.
  6. Составление уравнений ОВР методом электронного баланса с участием органических соединений перекиси водорода как окислителя, так и восстановителя.
  7. Гальванический элемент.
  8. Роль окислительно-восстановительных процессов в природе и технике.
  9. Процессы фотосинтеза и дыхания. Процессы горения топлива, протекающие в топках котлов тепловых электростанций, двигателях внутреннего сгорания, реактивных двигателях ракет. ОВР, которые лежат в основе процессов, несущих огромный ущерб природе и человеку,  – коррозия металлов, лесные пожары, окисление азота при сжигании топлива, образование чрезвычайно токсичных диоксинов.
  10. Семинар за первый триместр курса.

План занятий спецкурса №2 (10 занятий).


  1. Важнейшие окислители-восстановители.
  2. Влияние среды на характер протекания ОВР.
  3. Составление уравнений ОВР методом полуреакций.
  4. Основы термодинамики ОВР – направление окислительно-восстановительных реакций. Энергия Гиббса.
  5. Сущность электролиза.
  6. Электрохимические процессы. Проводники I-го и II-го рода. Сущность электролиза.
  7. Количественная характеристика электрохимических установок – законы Фарадея. Постоянная Фарадея.
  8. Ряд стандартных электродных потенциалов металлов. Стандартный водородный электрод. Гальваническая цепь для измерения стандартного электродного потенциала металла. Катодные и анодные процессы.
  9. Электролиз расплавов и растворов электролитов.
  10. Семинар за 2-ой триместр курса.

План занятий спецкурса №3 (10 занятий).


  1. Химический лазер на основе ОВР.
  2. Понятие об электродном потенциале. Гальванический элемент Даниэля-Якоби.
  3. Применение электролиза: в металлургии, в химической промышленности, при получении гальванопокрытий. Электрохимическая анодная обработка металлов и сплавов.
  4. Химические источники тока – гальванические первичные элементы. Топливные элементы. Электрохимические энергоустановки: свинцовые и щелочные аккумуляторы.
  5. Коррозия и защита металлов. Определение и классификация коррозионных процессов. Химическая коррозия.
  6. Электрохимическая коррозия. Механизм электрохимической коррозии.
  7. Защита металлов от коррозии: легирование, защитные покрытия, металлические покрытия, электрохимическая защита, изменение свойств коррозионной среды, рациональное конструирование, защита от коррозии блуждающими токами.
  8. Химия и экология. Охрана воздушного бассейна,  проблема электромобиля. Охрана водного бассейна – очистка сточных вод. Твердые отходы. Безотходное производство.
  9. Прикладная электрохимия. Учение о мембранных равновесиях и процессах на границе 2-х ионных систем. Связь электрохимии с развитием электротехники, радиотехники, микроэлектроники и компьютерной техники.
  10. Заключение. Общие закономерности.


© ГОУ лицей 1580 при МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010